專利名稱：一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車在各地區(qū)各領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，在給人們帶來方便的同時(shí)，也造成環(huán)境污染的嚴(yán)重問題，尤其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣所產(chǎn)生的環(huán)境污染已經(jīng)對(duì)人類生存和工作環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。目前較為常見的環(huán)境參數(shù)測(cè)試裝置是手持式測(cè)試儀，每臺(tái)儀器中對(duì)應(yīng)一項(xiàng)環(huán)境參數(shù)測(cè)試，當(dāng)需要測(cè)試的參數(shù)較多時(shí)，需要攜帶多臺(tái)設(shè)備，且測(cè)試數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于各臺(tái)儀器中，不便于進(jìn)行綜合分析。在低溫、振動(dòng)等惡劣環(huán)境中，測(cè)試儀的正常使用受到限制。因此
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于它包括微處理器、多路開關(guān)、通訊接口、用于從空氣中抽取氣樣供傳感器進(jìn)行測(cè)試的氣泵；其中，多個(gè)傳感器集成于同一主板上，并分別通過多路開關(guān)與微處理器的輸入端相連接；微處理器的一路輸出端與氣泵相連，另一路通過通訊接口與上位機(jī)相連。所述多個(gè)傳感器米用插拔方式安裝于同一個(gè)主板上。所述微處理器為ARM7微處理器LPC2378，其內(nèi)部集成有RAM、Flash、UARTl、UART2、I2C以及通用IO外設(shè)，其中微處理器的UARTl接口通過多路開關(guān)連接6個(gè)智能傳感器插槽，I2C接口連接溫濕度傳感器，微處理器中的UART2接口通過RS232通訊接口和上位機(jī)相連，用于上傳數(shù)據(jù)和接受指令；所述多個(gè)傳感器分別為o2、co、co2、no2、so2氣體傳感器、粉塵傳感器和溫濕度傳感器；其中溫濕度傳感器為獨(dú)立的數(shù)字式傳感器，通過I2C接口連接到微處理器。所述多個(gè)傳感器均包含有微型模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。所述多個(gè)傳感器還集成有指示燈，所述指示燈和氣泵均與微處理器所集成的通用IO相連。所述傳感器組裝置還包括設(shè)有進(jìn)氣口的殼體，主板固定于殼體上，殼體下方設(shè)置有減振坐墊。所述殼體內(nèi)表面覆加熱膜。所述溫濕度傳感器設(shè)置于殼體的進(jìn)氣口處。本實(shí)用新型的技術(shù)效果為I、本實(shí)用新型可檢測(cè)8種環(huán)境參數(shù)02、C0、C02、N02、S02、溫度、濕度和粉塵。2、小型化、集成化。多個(gè)測(cè)試傳感器采用插拔方式安裝于同一個(gè)主板上，體積小，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的高度集成。3、本實(shí)用新型數(shù)字化傳感器模塊易于拔插，可以在現(xiàn)場(chǎng)更換；數(shù)據(jù)輸出采用通用的RS232接口，易于集成到不同安全監(jiān)控系統(tǒng)中，適用于固定和移動(dòng)監(jiān)控環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；更換方便，維護(hù)和服務(wù)成本低。4、良好的抗電磁干擾能力。每個(gè)傳感器自帶微型模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所測(cè)電壓信號(hào)就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再由微處理器采集，有效避免了傳感器之間、傳感器與外界環(huán)境之間的電磁干擾。5、環(huán)境適應(yīng)性好。本傳感器組由于采用了軍用標(biāo)準(zhǔn)研制，因此可在_43°C +55°C溫度范圍，5% 95%濕度范圍的環(huán)境條件下工作，可承受30g，Ilms的沖擊，可承受5Hz 500Hz 5Hz三軸向的W曲線振動(dòng)。殼體內(nèi)表面覆加熱膜，保證裝置在低溫環(huán)境下能正常工作，其中溫濕度傳感器位于殼體進(jìn)風(fēng)口處，氣泵抽入氣體未經(jīng)加熱前首先測(cè)試溫濕度。殼體通過減振坐墊進(jìn)行安裝，滿足抗振動(dòng)沖擊要求，保證傳感器組在低溫、振動(dòng)和較強(qiáng)沖擊等惡劣環(huán)境下仍能正常工作。

圖I為本實(shí)用新型示意圖；圖2為系統(tǒng)的軟件架構(gòu)；圖3為傳感器組結(jié)構(gòu)圖示意圖；圖中1、殼體；2、主板；3、加熱膜；4、指示燈；5、減振坐墊；6、進(jìn)氣口 ；7、氣泵；8、
溫濕度傳感器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，可以測(cè)試8種參數(shù)02、CO、CO2, NO2, SO2、溫度、濕度和粉塵。參見圖1，本實(shí)用新型涉及的一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置的具體結(jié)構(gòu)為包括微處理器、多路開關(guān)、通訊接口、用于從空氣中抽取氣樣供傳感器進(jìn)行測(cè)試的氣泵；其中，多個(gè)傳感器集成于同一主板2上，并分別通過多路開關(guān)與微處理器的輸入端相連接；微處理器的一路輸出端與氣泵相連，另一路通過通訊接口與上位機(jī)相連。主板2為本領(lǐng)域公知通用的主板。本實(shí)用新型中的多個(gè)傳感器可具體采用插拔方式安裝于同一個(gè)主板上。本實(shí)用新型中的微處理器可為ARM7微處理器LPC2378，其內(nèi)部集成有RAM、Flash、UART1、UART2、I2C以及通用IO外設(shè)，運(yùn)行速度快，集成度高，功耗低，非常適合嵌入式應(yīng)用，其中微處理器的UARTl接口通過多路開關(guān)連接6個(gè)智能傳感器插槽，12C接口連接溫濕度傳感器，微處理器中的UART2接口通過RS232通訊接口和上位機(jī)相連；本實(shí)用新型中的多個(gè)傳感器可分別為02、CO、CO2, NO2, SO2氣體傳感器、粉塵傳感器和溫濕度傳感器8 ;其中溫濕度傳感器8為獨(dú)立的數(shù)字式傳感器，通過I2C接口連接到微處理器。微處理器接收到查詢命令后，將保存在RAM中的傳感器數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，同時(shí)也對(duì)來自上位機(jī)的其它控制命令，如開機(jī)、關(guān)機(jī)，作出響應(yīng)。微處理器依次采集6個(gè)智能傳感器和溫濕度傳感器8的讀數(shù)，保存到緩沖區(qū)中。數(shù)據(jù)采集過程以I秒鐘為間隔，不間斷地循環(huán)運(yùn)行，新數(shù)據(jù)會(huì)覆蓋舊數(shù)據(jù)，因此緩沖區(qū)中始終是最新的傳感器讀數(shù)。本實(shí)用新型的多個(gè)傳感器可均包含有微型模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其所測(cè)電壓信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再由微處理器采集。本實(shí)用新型多個(gè)傳感器還可集成指示燈4，所述指示燈4和氣泵7均與微處理器所集成的通用IO相連。本實(shí)用新型傳感器組裝置還可包括設(shè)有進(jìn)氣口 6的殼體1，主板2固定于殼體I上，殼體I下方設(shè)置有減振坐墊5，保證傳感器組在振動(dòng)和較強(qiáng)沖擊等惡劣環(huán)境下仍能正常工作。本實(shí)用新型的殼體I內(nèi)表面可覆加熱膜3。保證傳感器組在低溫環(huán)境下仍能正常工作。 本實(shí)用新型的溫濕度傳感器8具體可設(shè)置于殼體I的進(jìn)氣口 6處，使得氣泵抽入氣體未經(jīng)加熱前首先測(cè)試溫濕度。上位機(jī)可為PC機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、PDA或其它智能設(shè)備，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理。本實(shí)用新型技術(shù)指標(biāo)如表I :
權(quán)利要求1.一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于它包括微處理器、多路開關(guān)、通訊接口、用于從空氣中抽取氣樣供傳感器進(jìn)行測(cè)試的氣泵(7);其中，多個(gè)傳感器集成于同一主板(2)上，并分別通過多路開關(guān)與微處理器的輸入端相連接；微處理器的一路輸出端與氣泵相連，另一路通過通訊接口與上位機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述多個(gè)傳感器米用插拔方式安裝于同一個(gè)主板(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于 所述微處理器為ARM7微處理器LPC2378，其內(nèi)部集成有RAM、Flash、UARTl、UART2、I2C以及通用IO外設(shè)，其中微處理器的UARTl接口通過多路開關(guān)連接6個(gè)智能傳感器插槽，I2C接口連接溫濕度傳感器，微處理器中的UART2接口通過RS232通訊接口和上位機(jī)相連，用于上傳數(shù)據(jù)和接受指令； 所述多個(gè)傳感器分別為02、CO、CO2, NO2, SO2氣體傳感器、粉塵傳感器和溫濕度傳感器(8);其中溫濕度傳感器(8)為獨(dú)立的數(shù)字式傳感器，通過I2C接口連接到微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述多個(gè)傳感器均包含有微型模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述多個(gè)傳感器還集成有指示燈(4)，所述指示燈(4)和氣泵(7)均與微處理器所集成的通用IO相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述傳感器組裝置還包括設(shè)有進(jìn)氣口( 6 )的殼體(I)，主板(2 )固定于殼體(I)上，殼體(I)下方設(shè)置有減振坐墊(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述殼體(I)內(nèi)表面覆加熱膜(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于所述溫濕度傳感器(8)設(shè)置于殼體(I)的進(jìn)氣口(6)處。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)字化傳感器組裝置，其特征在于它包括微處理器、多路開關(guān)、通訊接口、用于從空氣中抽取氣樣供傳感器進(jìn)行測(cè)試的氣泵(7)；其中，多個(gè)傳感器集成于同一主板(2)上，并分別通過多路開關(guān)與微處理器的輸入端相連接；微處理器的一路輸出端與氣泵相連，另一路通過通訊接口與上位機(jī)相連。本實(shí)用新型可檢測(cè)8種環(huán)境參數(shù)O2、CO、CO2、NO2、SO2、溫度、濕度和粉塵。它具有小型化、集成化；更換方便，維護(hù)和服務(wù)成本低；良好的抗電磁干擾能力；環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK202630999SQ20122009409
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者武海明, 王學(xué)友, 夏寶清, 陳亞妮, 萬紅, 岳紅, 孔巍, 王延琦, 閆金海, 楊巧麗 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第五二一研究所