專(zhuān)利名稱(chēng)：甲烷、一氧化碳組合傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，具體是一種甲烷、一氧化碳組合傳感器。
背景技術(shù)：
在采礦等行業(yè)中，礦井中設(shè)有各種傳感器，用以檢測(cè)各種氣體濃度，保證安全。目前，在線(xiàn)式檢測(cè)傳感器都是單一功能的，一個(gè)傳感器只能檢測(cè)一種氣體，如中國(guó)專(zhuān)利ZL91111984.1公開(kāi)了一種“用于監(jiān)測(cè)甲烷濃度的裝置”，該裝置包括甲烷濃度檢測(cè)橋，單片微機(jī)系統(tǒng)以及甲烷濃度超限聲、光報(bào)警電路，甲烷濃度數(shù)字顯示電路，甲烷濃度信號(hào)輸出電路和斷電控制輸出電路。該裝置能對(duì)甲烷濃度進(jìn)行連續(xù)的檢測(cè)，而一般礦中還需要對(duì)環(huán)境溫度以及其它氣體濃度進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，所以就需要另外設(shè)置其他傳感器等，不但增加了功耗，增加了成本，還不便于現(xiàn)場(chǎng)施工。此外，目前的甲烷檢測(cè)元件在上電的時(shí)候，電流會(huì)對(duì)檢測(cè)元件的探頭造成沖擊，沖擊電流會(huì)使檢測(cè)元件探頭的使用壽命縮短，還造成傳感器穩(wěn)定性差，使傳感器的工作點(diǎn)漂移，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使檢測(cè)元件的探頭損壞。而在斷電的情況下需要對(duì)一氧化碳檢測(cè)元件的電極進(jìn)行短路保護(hù)，而目前采用的電磁繼電器在動(dòng)作的時(shí)候電流比較大，工作電流也較大，使整個(gè)傳感器的工作電流增大，增加了功耗，傳感器的信號(hào)的傳輸距離也受到限制。在檢測(cè)的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員不能及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)傳感器與監(jiān)控站之間的通訊狀態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能同時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)甲烷和一氧化碳的組合傳感器。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步目的是提供一種應(yīng)用于甲烷、一氧化碳組合傳感器的、工作電流低的一氧化碳檢測(cè)元件電極保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型的更進(jìn)一步目的是提供一種應(yīng)用于甲烷、一氧化碳組合傳感器的、能使甲烷檢測(cè)元件上的電壓緩慢上升的上電緩沖電路。
本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用于甲烷、一氧化碳組合傳感器的、能在現(xiàn)場(chǎng)顯示傳感器和監(jiān)控站之間通訊狀態(tài)的通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種甲烷、一氧化碳組合傳感器，具有單片機(jī)，甲烷檢測(cè)電路，放大電路，A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路，斷電信號(hào)輸出電路以及電源電路，所述的甲烷檢測(cè)電路、放大電路和A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路和斷電信號(hào)輸出電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接；其特征在是還包括有一氧化碳檢測(cè)電路，信號(hào)放大電路，A/D變換器，外部存儲(chǔ)器，一氧化碳信號(hào)顯示電路，一氧化碳信號(hào)輸出電路，鍵盤(pán)和遙控接收電路；所述的一氧化碳檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器、外部存儲(chǔ)器、一氧化碳信號(hào)顯示電路、一氧化碳信號(hào)輸出電路、鍵盤(pán)和遙控接收電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接。
所述的一氧化碳檢測(cè)電路的檢測(cè)元件還連接有電極保護(hù)裝置；所述的電極保護(hù)裝置具有一光耦繼電器，一氧化碳檢測(cè)元件的參考極R和工作極S分別與光耦繼電器的兩輸出端連接，光耦繼電器的兩控制端與電源電路連接；檢測(cè)元件斷電停止工作時(shí)，參考極R和工作極S通過(guò)光耦繼電器短路導(dǎo)通。
所述的甲烷檢測(cè)電路的檢測(cè)元件還連接有上電緩沖電路。
所述的檢測(cè)元件上電緩沖電路由運(yùn)算放大器N2D，三極管Q1、Q2、電解電容C4～C6以及電阻R2～R6連接構(gòu)成；電阻R2、R3串聯(lián)后一端接地，另一端與電源電路的VB端連接，電阻R2、R3的連接處與運(yùn)算放大器N2D的正向輸入端連接，N2D的反相輸入端通過(guò)電阻R4接地，運(yùn)算放大器N2D的輸出端與三極管Q2的基極連接有電阻R5，三極管Q2的發(fā)射極與單片機(jī)的一信號(hào)端連接，三極管Q2的集電極與三極管Q1的基極之間連接有電阻R6，三極管Q1的發(fā)射極與電源電路的VB端連接，三極管Q1的集電極為輸出端VE端與檢測(cè)元件探頭連接，三極管Q1的發(fā)射極與基極之間還連接有電解電容C5；電解電容C4、C6的正極都與上電緩沖電路的輸出端VE端連接，C4的負(fù)極與運(yùn)算放大器N2D的反相輸入端連接，C6的負(fù)極接地；檢測(cè)元件在上電的時(shí)候，電容C4、C6經(jīng)過(guò)反復(fù)充放電，使輸出端VE端的電壓緩慢上升，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
所述的甲烷信號(hào)輸出電路和一氧化碳信號(hào)輸出電路還連接有通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路；所述的通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通訊線(xiàn)路的通信狀態(tài)，并通過(guò)其顯示電路在現(xiàn)場(chǎng)將通訊狀態(tài)顯示出來(lái)。
所述的通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路包括有光耦繼電器及其發(fā)光二極管；光耦繼電器的控制端分別與上述信號(hào)輸出電路的輸出端和負(fù)載線(xiàn)路連接，光耦繼電器的輸出端分別與單片機(jī)的一信號(hào)輸出端和發(fā)光二極管連接，發(fā)光二極管由單片機(jī)控制其導(dǎo)通。
所述的單片機(jī)型號(hào)為STC89LE52RC。
所述的遙控接收電路具有型號(hào)為T(mén)L1838A2的遙控接收器。
所述的外部存儲(chǔ)器是型號(hào)為X5045的帶看門(mén)狗的外部存儲(chǔ)器。
所述的A/D變換器型號(hào)為T(mén)LC1549。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)相對(duì)于分立的甲烷傳感器和一氧化碳傳感器，該組合傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能同時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的甲烷和一氧化碳的濃度，僅通過(guò)一根多芯電纜進(jìn)行電源的輸送和信號(hào)的傳輸，降低了成本，減少了功耗，具有較高的性?xún)r(jià)比，現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)便。(2)甲烷檢測(cè)元件上連接上電緩沖電路后，能使甲烷檢測(cè)元件上的電壓緩慢上升，有效保護(hù)甲烷檢測(cè)元件探頭，延長(zhǎng)檢測(cè)元件的使用壽命，提高了傳感器的穩(wěn)定性。(3)一氧化碳檢測(cè)元件的電極保護(hù)裝置采用微型光耦繼電器替代傳統(tǒng)的電磁繼電器，體積小，檢測(cè)元件的關(guān)斷電流小，工作電流低，功耗小，增加了一氧化碳傳感器的信號(hào)的傳輸距離，延長(zhǎng)了一氧化碳檢測(cè)元件的使用壽命。(4)設(shè)置了通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路后，可以使現(xiàn)場(chǎng)的工作人員能及時(shí)了解傳感器與監(jiān)控站之間的通訊狀態(tài)。
為了使的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為本實(shí)用新型原理框圖；圖2為實(shí)施例的電源電路的原理圖；
圖3為實(shí)施例的檢測(cè)元件的上電緩沖電路的原理圖；圖4為實(shí)施例的甲烷檢測(cè)電路以及對(duì)應(yīng)的放大電路的原理圖和一氧化碳檢測(cè)電路以及對(duì)應(yīng)的放大電路；圖5為實(shí)施例的單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤(pán)、遙控接收電路、外部存儲(chǔ)器和顯示電路的原理圖；圖6為實(shí)施例的聲光報(bào)警電路和斷電信號(hào)輸出電路的原理圖；圖7為實(shí)施例的信號(hào)輸出電路。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的甲烷、一氧化碳的組合傳感器具有單片機(jī)，甲烷檢測(cè)電路，放大電路，A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路，斷電信號(hào)輸出電路以及電源電路，所述的甲烷檢測(cè)電路、放大電路和A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路和斷電信號(hào)輸出電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接；還包括有一氧化碳檢測(cè)電路，信號(hào)放大電路，A/D變換器，外部存儲(chǔ)器，一氧化碳信號(hào)顯示電路，一氧化碳信號(hào)輸出電路，鍵盤(pán)和遙控接收電路；所述的一氧化碳檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器、外部存儲(chǔ)器、一氧化碳信號(hào)顯示電路、一氧化碳信號(hào)輸出電路、鍵盤(pán)和遙控接收電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接。電源電路為各電路提供工作電源。
見(jiàn)圖2，電源電路由型號(hào)為L(zhǎng)M2675-ADJ的集成電路N1、型號(hào)為78L05的穩(wěn)壓器N4以及外圍的電容C1～C3、C8、C25、電阻R1、R31～R35、可變電阻W1、電感L1、二極管D1、D2、Q3、運(yùn)算放大器N3D及接插件J1連接構(gòu)成，插件J1與外部18V電源連接。電源電路為各電路提供所需的電源。
見(jiàn)圖3、圖4，甲烷檢測(cè)電路包括有甲烷檢測(cè)元件以及電阻R9、R11、可變電阻W2、接插件J5以及檢測(cè)元件上電緩沖電路。其中，甲烷檢測(cè)元件圖中沒(méi)有畫(huà)出。接插件J5與甲烷檢測(cè)元件連接，電阻R9、R11、W2與甲烷檢測(cè)元件組成橋式電路。見(jiàn)圖3，檢測(cè)元件上電緩沖電路由運(yùn)算放大器N2D，三極管Q1、Q2、電解電容C4～C6以及電阻R2～R6連接構(gòu)成；電阻R2、R3串聯(lián)后一端接地，另一端與電源電路的VB端連接，電阻R2、R3的連接處與運(yùn)算放大器N2D的正向輸入端連接，N2D的反相輸入端通過(guò)電阻R4接地，運(yùn)算放大器N2D的輸出端與三極管Q2的基極連接有電阻R5，三極管Q2的發(fā)射極與單片機(jī)的信號(hào)端P1.1腳連接，三極管Q2的集電極與三極管Q1的基極之間連接有電阻R6，三極管Q1的發(fā)射極與電源電路的VB端連接，三極管Q1的集電極為輸出端VE端與甲烷檢測(cè)元件連接，三極管Q1的發(fā)射極與基極之間還連接有電解電容C5；電解電容C4、C6的正極都與上電緩沖電路的輸出端VE端連接，C4的負(fù)極與運(yùn)算放大器N2D的反相輸入端連接，C6的負(fù)極接地；檢測(cè)元件在上電的時(shí)候，電容C4、C6經(jīng)過(guò)反復(fù)充放電，使輸出端VE端的電壓緩慢上升，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
見(jiàn)圖4，甲烷檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端與其對(duì)應(yīng)的放大電路連接，該放大電路由運(yùn)算放大器N2A、N2B、N2C以及外圍電阻R12～R19、R10、R68、可變電阻W3、電容C12連接構(gòu)成。該放大電路將甲烷檢測(cè)電路輸出的信號(hào)放大，然后輸出到對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器N9。見(jiàn)圖5，A/D轉(zhuǎn)換器N9的型號(hào)為T(mén)LC1549。A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后將信號(hào)輸出到單片機(jī)的I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
見(jiàn)圖4，一氧化碳檢測(cè)電路包括有一氧化碳檢測(cè)元件、接插件J6以及電極保護(hù)裝置N5。一氧化碳檢測(cè)元件圖中沒(méi)有畫(huà)出，接插件J6與一氧化碳檢測(cè)元件連接。一氧化碳檢測(cè)元件采用的是電化學(xué)敏感元件，電極保護(hù)裝置具有一光耦繼電器N5，一氧化碳檢測(cè)元件的參考極R和工作極S分別與光耦繼電器N5的兩輸出端連接，光耦繼電器N5的兩控制端分別與電源電路的VA端和穩(wěn)壓器N4的輸入端連接；檢測(cè)元件斷電停止工作時(shí)，參考極R和工作極S通過(guò)光耦繼電器N5短路導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)參考極R和工作極S的貯存保護(hù)。
見(jiàn)圖4，一氧化碳檢測(cè)電路的輸出端與其對(duì)應(yīng)的放大電路連接，該放大電路由運(yùn)算放大器N3A、N3B、N3C及其外圍的電阻R20～R30、R62、可變電阻W4、W5、熱敏電阻RT、電容C7、C9～C11、連接構(gòu)成。該放大電路將一氧化碳檢測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，然后輸出到對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器N10。見(jiàn)圖5，A/D轉(zhuǎn)換器N10的型號(hào)為T(mén)LC1549。該A/D轉(zhuǎn)換器N10對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后將信號(hào)輸出到單片機(jī)的I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
見(jiàn)圖5，單片機(jī)N11型號(hào)為STC89LE52RC。甲烷顯示電路和一氧化碳顯示電路由型號(hào)為BC7281A的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器N12、型號(hào)為74LS164的串行移位寄存器N13、LED顯示模塊N14、N15以及外圍的電阻R38、R39、R41、R42、R46～R53、電容C14、C23、C24、三極管Q5～Q10連接構(gòu)成。顯示電路采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，由單片機(jī)N11的兩個(gè)I/O口P0.0、P0.1輸出串行信號(hào)到數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器N12，并由數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器N12和串行移位寄存器N13控制LED顯示模塊N14、N15完成顯示。鍵盤(pán)包括開(kāi)關(guān)按鍵S1～S6。使用鍵盤(pán)可進(jìn)行復(fù)位，以及對(duì)零點(diǎn)，放大倍數(shù)、非線(xiàn)性補(bǔ)償系數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。遙控接收電路由型號(hào)為T(mén)L1838A2的遙控接收器N7及外圍電阻R7、R8、電容C17、電解電容C18連接構(gòu)成。遙控接收器與遙控器配合使用，可對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。外部存儲(chǔ)器N8是型號(hào)為X5045的帶看門(mén)狗的外部存儲(chǔ)器。
見(jiàn)圖6，聲光報(bào)警電路由四個(gè)發(fā)光二極管LED1～LED4、電阻R73～R78、三極管Q4以及蜂鳴器連接構(gòu)成。發(fā)光二極管與蜂鳴器并聯(lián)連接。單片機(jī)N11的I/O口P2.2通過(guò)電阻R73和三極管Q4控制報(bào)警電路的開(kāi)、關(guān)。當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)值超過(guò)規(guī)定值時(shí)，單片機(jī)的I/O口P2.2輸出高電平，Q4導(dǎo)通，發(fā)光二極管亮，蜂鳴器鳴叫。
見(jiàn)圖6，斷電信號(hào)輸出電路由三極管Q11～Q13、電阻R56～R60、接插件J4連接構(gòu)成。接插件J4作為輸出端與通訊線(xiàn)路連接。在傳感器檢測(cè)到的值超出規(guī)定范圍時(shí)，單片機(jī)N11的P2.5端輸出高平信號(hào)，控制斷電信號(hào)輸出電路輸出斷電信號(hào)到監(jiān)控站，監(jiān)控站根據(jù)具體情況進(jìn)行斷電。
見(jiàn)圖7，甲烷信號(hào)輸出電路由三極管Q17～Q19以及電阻R61、R63～R65連接構(gòu)成。甲烷信號(hào)輸出電路由單片機(jī)N11的P0.5腳控制，單片機(jī)N11將檢測(cè)到的甲烷濃度值(0～4％)換算成200～1000Hz的頻率信號(hào)，由P0.5腳輸出，當(dāng)P0.5腳輸出高電平時(shí)，Q17導(dǎo)通，使甲烷信號(hào)輸出電路輸出5mA的電流信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)甲烷通訊狀態(tài)檢測(cè)電路的光耦繼電器N6和接插件J2輸出到監(jiān)控站。
見(jiàn)圖7，甲烷信號(hào)輸出電路的輸出端還與對(duì)應(yīng)的甲烷通訊狀態(tài)檢測(cè)電路連接，甲烷通訊狀態(tài)檢測(cè)電路由型號(hào)為T(mén)LP521-2的光耦繼電器N6、發(fā)光二極管LED5、電阻R40、R66、R74、穩(wěn)壓二極管Q20連接構(gòu)成。其中，電阻R66、R74、穩(wěn)壓二極管Q20連接組成檢測(cè)部份。電阻R66、R74串聯(lián)后一端與甲烷信號(hào)輸出電路的輸出端即三極管Q19集電極連接，另一端接地；穩(wěn)壓二極管Q20并聯(lián)在電阻R74的兩端且Q20的正極接地，電阻R66、R74的連接處作為該檢測(cè)部分的輸出端與單片機(jī)的P0.4腳連接，單片機(jī)的P2.7腳與光耦繼電器N6的7腳連接，發(fā)光二極管LED5與電阻R40串聯(lián)，LED5的正極與電源電路VB端連接，電阻R40與光耦繼電器N6的6腳連接。甲烷信號(hào)輸出電路的輸出端還與光耦繼電器N6的3腳連接，光耦繼電器N6的2腳和4腳與接插件J2連接。甲烷信號(hào)輸電路輸出的信號(hào)經(jīng)甲烷通訊狀態(tài)檢測(cè)電路后輸出到監(jiān)控站，其中，發(fā)光二極管LED5在單片機(jī)的控制下對(duì)通訊的狀態(tài)進(jìn)行顯示，使現(xiàn)場(chǎng)的工作人員能了解傳感器與監(jiān)控站的通訊狀態(tài)。
見(jiàn)圖7，一氧化碳信號(hào)輸出電路由三極管Q14～Q16、電阻R67、R69～R71連接構(gòu)成。一氧化碳信號(hào)輸電路由單片機(jī)的P0.3腳控制，單片機(jī)將檢測(cè)到的一氧化碳濃度值(0～1000ppm)換算成200～1000Hz的頻率信號(hào)，由P0.3腳輸出，當(dāng)P0.3腳輸出高電平時(shí)，Q14導(dǎo)通，使一氧化碳信號(hào)輸出電路輸出5mA的電流信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)一氧化碳通訊狀態(tài)檢測(cè)電路的光耦繼電器N6和接插件J2輸出到監(jiān)控站。
見(jiàn)圖7，一氧化碳信號(hào)輸出電路的輸出端與對(duì)應(yīng)的一氧化碳通訊狀態(tài)檢測(cè)電路連接，一氧化碳通訊狀態(tài)檢測(cè)電路由型號(hào)為T(mén)LP521-2的光耦繼電器N6、發(fā)光二極管LED6、電阻R79、R72、R73、穩(wěn)壓二極管Q21連接構(gòu)成。其中，電阻R72、R73、穩(wěn)壓二極管Q21連接組成檢測(cè)部份。電阻R72、R73串聯(lián)后一端與一氧化碳信號(hào)輸出電路的輸出端連接，另一端接地；穩(wěn)壓二極管Q21并聯(lián)在電阻R73的兩端且Q21的正極接地，電阻R72、R73的連接處作為該檢測(cè)部分的輸出端與單片機(jī)的P0.6腳連接，單片機(jī)的P0.7腳與光耦繼電器N6的5腳連接，發(fā)光二極管LED6與電阻R79串聯(lián)，LED6的正極與電源電路VB端連接，電阻R79與光耦繼電器N6的8腳連接。一氧化碳信號(hào)輸出電路的輸出端還與光耦繼電器N6的1腳連接，光耦繼電器N6的2腳和4腳與接插件J2連接。一氧化碳信號(hào)輸電路輸出的信號(hào)經(jīng)一氧化碳通訊狀態(tài)檢測(cè)電路后輸出到監(jiān)控站，其中，發(fā)光二極管LED6在單片機(jī)的控制下對(duì)通訊的狀態(tài)進(jìn)行顯示，使現(xiàn)場(chǎng)的工作人員能了解傳感器與監(jiān)控站的通訊狀態(tài)。
在檢測(cè)的時(shí)候，該甲烷、一氧化碳組合傳感器可同時(shí)對(duì)環(huán)境中的甲烷和一氧化碳濃度進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的顯示電路進(jìn)行顯示，并可將信號(hào)通過(guò)各自的信號(hào)輸出電路輸出到監(jiān)控站，當(dāng)檢測(cè)到的甲烷濃度或一氧化碳濃度超出規(guī)定范圍時(shí)，聲光報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，斷電信號(hào)輸出電路向監(jiān)控站輸出斷電信號(hào)，請(qǐng)求斷電保護(hù)。由于甲烷檢測(cè)元件還連接有上電緩沖電路，可以有效保護(hù)甲烷檢測(cè)元件探頭，延長(zhǎng)檢測(cè)元件的使用壽命。此外，由于一氧化碳檢測(cè)元件還連接有電極保護(hù)裝置，在檢測(cè)元件斷電停止工作時(shí)，可對(duì)一氧化碳檢測(cè)元件的電極進(jìn)行貯存保護(hù)。兩個(gè)信號(hào)輸出電路上都連接有通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路，可監(jiān)測(cè)傳感器與監(jiān)控站的通訊狀態(tài)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的指示燈進(jìn)行顯示，使現(xiàn)場(chǎng)的工作人員也能了解傳感器與監(jiān)控站的通訊狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種甲烷、一氧化碳組合傳感器，具有單片機(jī)，甲烷檢測(cè)電路，放大電路，A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路，斷電信號(hào)輸出電路以及電源電路，所述的甲烷檢測(cè)電路、放大電路和A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器，甲烷信號(hào)顯示電路，甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路和斷電信號(hào)輸出電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接；其特征在于還包括有一氧化碳檢測(cè)電路，信號(hào)放大電路，A/D變換器，外部存儲(chǔ)器，一氧化碳信號(hào)顯示電路，一氧化碳信號(hào)輸出電路，鍵盤(pán)和遙控接收電路；所述的一氧化碳檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路、A/D變換器依次連接，所述的A/D變換器、外部存儲(chǔ)器、一氧化碳信號(hào)顯示電路、一氧化碳信號(hào)輸出電路、鍵盤(pán)和遙控接收電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的一氧化碳檢測(cè)電路的檢測(cè)元件還連接有電極保護(hù)裝置；所述的電極保護(hù)裝置具有一光耦繼電器，一氧化碳檢測(cè)元件的參考極R和工作極S分別與光耦繼電器的兩輸出端連接，光耦繼電器的兩控制端與電源電路連接；檢測(cè)元件斷電停止工作時(shí)，參考極R和工作極S通過(guò)光耦繼電器短路導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的甲烷檢測(cè)電路的檢測(cè)元件還連接有上電緩沖電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的檢測(cè)元件上電緩沖電路由運(yùn)算放大器N2D，三極管Q1、Q2、電解電容C4～C6以及電阻R2～R6連接構(gòu)成；電阻R2、R3串聯(lián)后一端接地，另一端與電源電路的VB端連接，電阻R2、R3的連接處與運(yùn)算放大器N2D的正向輸入端連接，N2D的反相輸入端通過(guò)電阻R4接地，運(yùn)算放大器N2D的輸出端與三極管Q2的基極連接有電阻R5，三極管Q2的發(fā)射極與單片機(jī)的一信號(hào)端連接，三極管Q2的集電極與三極管Q1的基極之間連接有電阻R6，三極管Q1的發(fā)射極與電源電路的VB端連接，三極管Q1的集電極為輸出端VE端與檢測(cè)元件探頭連接，三極管Q1的發(fā)射極與基極之間還連接有電解電容C5；電解電容C4、C6的正極都與上電緩沖電路的輸出端VE端連接，C4的負(fù)極與運(yùn)算放大器N2D的反相輸入端連接，C6的負(fù)極接地；檢測(cè)元件在上電的時(shí)候，電容C4、C6經(jīng)過(guò)反復(fù)充放電，使輸出端VE端的電壓緩慢上升，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的甲烷信號(hào)輸出電路和一氧化碳信號(hào)輸出電路還分別連接有通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路；所述的通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通訊線(xiàn)路的通信狀態(tài)，并通過(guò)其顯示電路在現(xiàn)場(chǎng)將通訊狀態(tài)顯示出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的通訊狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路包括有光耦繼電器及其發(fā)光二極管；光耦繼電器的控制端分別與上述信號(hào)輸出電路的輸出端和負(fù)載線(xiàn)路連接，光耦繼電器的輸出端分別與單片機(jī)的一信號(hào)輸出端和發(fā)光二極管連接，發(fā)光二極管由單片機(jī)控制其導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的單片機(jī)型號(hào)為STC89LE52RC。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的遙控接收電路具有型號(hào)為T(mén)L1838A2的遙控接收器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的外部存儲(chǔ)器是型號(hào)為X5045的帶看門(mén)狗的外部存儲(chǔ)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷、一氧化碳組合傳感器，其特征在于所述的A/D變換器型號(hào)為T(mén)LC1549。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種甲烷、一氧化碳組合傳感器，包括有單片機(jī)，依次連接的甲烷檢測(cè)電路、放大電路和A/D變換器，與單片機(jī)對(duì)應(yīng)端口連接的甲烷信號(hào)顯示電路、甲烷信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路、斷電信號(hào)輸出電路、電源電路以及依次連接的一氧化碳檢測(cè)電路、信號(hào)放大電路和A/D變換器，與單片機(jī)對(duì)應(yīng)端口連接的外部存儲(chǔ)器，一氧化碳信號(hào)顯示電路，一氧化碳信號(hào)輸出電路，鍵盤(pán)和遙控接收電路。該組合傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能同時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的甲烷和一氧化碳的濃度，僅通過(guò)一根多芯電纜進(jìn)行電源的輸送和信號(hào)的傳輸，降低了成本，減少了功耗，具有較高的性?xún)r(jià)比，現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01N27/00GK2884199SQ20062002273
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者傅裕剛, 陳進(jìn) 申請(qǐng)人:傅裕剛