專利名稱：一種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于危險(xiǎn)氣體檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及ー種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車內(nèi)危險(xiǎn)氣體濃度超標(biāo)致人死亡事件最近常有發(fā)生。有些人在車庫(kù)內(nèi)為了開(kāi)空調(diào)或暖風(fēng)而開(kāi)著發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致尾氣排放不暢而引起尾氣中毒死亡。汽車尾氣含有大量的ー氧化碳，平時(shí)這些一氧化碳隨著車的行駛絕大部分排到了車體以外，只有少部分殘留在車體以內(nèi)。人們?cè)谲噧?nèi)坐的時(shí)間比較短，有時(shí)人們開(kāi)車窗，所以平素沒(méi)什么感覺(jué)。而汽車靜止不動(dòng)尤其是進(jìn)入庫(kù)內(nèi)以后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)開(kāi)著一氧化碳就會(huì)大量殘留車內(nèi)，這種無(wú)臭無(wú)味的氣體最終能導(dǎo)致車內(nèi)人員在無(wú)感覺(jué)中昏昏睡去，中毒死亡。一般在一氧化碳濃度達(dá)到百分之三十的環(huán)境中呼吸超過(guò)20分鐘便會(huì)中毒，在一氧化碳濃度達(dá)到百分之四十的環(huán)境中呼吸超過(guò)20分鐘便可能死亡。為此在汽車內(nèi)飾中加入危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器，及時(shí)檢測(cè)及時(shí)報(bào)警將十分必要。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能夠檢測(cè)車內(nèi)危險(xiǎn)氣體濃度并發(fā)出報(bào)警的汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案ー種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其包括危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器、報(bào)警裝置、車身控制器；其中所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器用于檢測(cè)車內(nèi)的危險(xiǎn)氣體濃度變化，并將檢測(cè)信號(hào)傳送給所述車身控制器；所述車身控制器用于對(duì)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采樣，輸出報(bào)警信息并控制電動(dòng)車窗；所述報(bào)警裝置用于接收車身控制器輸出的報(bào)警信號(hào)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選的所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器采用電化學(xué)傳感器，設(shè)置在車內(nèi)頂部。汽車尾氣主要危險(xiǎn)氣體是ー氧化碳，由于其比重較其它氣體輕，所以危險(xiǎn)氣體傳感器可以放在車頂氣流不那么通暢的位置。危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器采用電化學(xué)傳感器，該傳感器可涵蓋環(huán)境中的多數(shù)常見(jiàn)氣體，比如一氧化碳(CO)、ニ氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、和ニ氧化氮(NO2)等。與其它危險(xiǎn)氣體檢測(cè)方法相比，電化學(xué)傳感器具有功耗低、交叉靈敏度低、長(zhǎng)期穩(wěn)定性出色等特點(diǎn)，非常適合汽車內(nèi)電池供電的應(yīng)用環(huán)境。其進(jìn)ー步特征在于所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器由車身控制器供電，包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊、第一放大器、電化學(xué)傳感器、場(chǎng)效應(yīng)管和第二放大器；所述標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊為第一放大器和第二放大器提供標(biāo)準(zhǔn)電壓；所述電化學(xué)傳感器包括參考電極、工作電極和輔助電扱；第一放大器通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管給電化學(xué)傳感器的參考電極供電，參考電極使工作電極的電壓保持穩(wěn)定，以便傳感器エ作于線性范圍之內(nèi)；電化學(xué)傳感器的工作電極檢測(cè)危險(xiǎn)氣體，并根據(jù)氣體濃度按比例產(chǎn)生電流，輔助電扱使工作電極節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的電流達(dá)到平衡；參考電極節(jié)點(diǎn)通過(guò)恒電位電路保持電壓，并提供輔助電極節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電流；第二放大器把工作電極電流信號(hào)經(jīng)壓流轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳送至車身控制器的A/D采樣ロ。本實(shí)用新型通過(guò)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)結(jié)合車身控制器等。實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)實(shí)時(shí)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)，及時(shí)報(bào)警保證人生安全，必要時(shí)還可以主動(dòng)打開(kāi)車窗達(dá)到通風(fēng)的效果。

圖1為本實(shí)用新型示意圖。圖2為危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器電路圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示ー種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)其包括危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器1、報(bào)警裝置、車身控制器3 ;其中所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器I用于檢測(cè)車內(nèi)的危險(xiǎn)氣體濃度變化，并將檢測(cè)信號(hào)傳送給所述車身控制器3 ；所述車身控制器3用于對(duì)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采樣，輸出報(bào)警信息并控制電動(dòng)車窗5、6 ；所述報(bào)警裝置用于接收車身控制器輸出的報(bào)警信號(hào)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選的所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器I采用電化學(xué)傳感器，設(shè)置在車內(nèi)頂部。汽車尾氣主要危險(xiǎn)氣體是ー氧化碳，由于其比重較其它氣體輕，所以危險(xiǎn)氣體傳感器可以放在車頂氣流不那么通暢的位置。危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器采用電化學(xué)傳感器，該傳感器可涵蓋環(huán)境中的多數(shù)常見(jiàn)氣體，比如一氧化碳(CO)、ニ氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、和ニ氧化氮(NO2)等。與其它危險(xiǎn)氣體檢測(cè)方法相比，電化學(xué)傳感器具有功耗低、交叉靈敏度低、長(zhǎng)期穩(wěn)定性出色等特點(diǎn)，非常適合汽車內(nèi)電池供電的應(yīng)用環(huán)境。如圖2所示所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器I由車身控制器3供電，包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊11、第一放大器12、電化學(xué)傳感器13、場(chǎng)效應(yīng)管14和第二放大器15 ；所述標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊11為第一放大器12和第二放大器15提供標(biāo)準(zhǔn)電壓；所述電化學(xué)傳感器包括參考電極RE、工作電極WE和輔助電極CE ;第一放大器12通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管14給電化學(xué)傳感器的參考電極RE供電,參考電極RE使工作電極WE的電壓保持穩(wěn)定，以便傳感器工作于線性范圍之內(nèi)；電化學(xué)傳感器的工作電極WE檢測(cè)危險(xiǎn)氣體，井根據(jù)氣體濃度按比例產(chǎn)生電流，輔助電極CE使工作電極WE節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的電流達(dá)到平衡；參考電極RE節(jié)點(diǎn)通過(guò)恒電位電路保持電壓，并提供輔助電極CE節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電流；第二放大器15把工作電極WE電流信號(hào)經(jīng)壓流轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳送至車身控制器3的A/D采樣ロ。車身控制器3將判斷危險(xiǎn)氣體是否超標(biāo)，如果超標(biāo)將通過(guò)車上蜂鳴器報(bào)警，并在儀表臺(tái)顯示。如果嚴(yán)重超標(biāo)將自動(dòng)打開(kāi)電動(dòng)窗強(qiáng)制通風(fēng)等。本實(shí)用新型主要利用危險(xiǎn)氣體傳感器檢測(cè)車內(nèi)的危險(xiǎn)濃度。當(dāng)濃度對(duì)人有危害時(shí)及時(shí)報(bào)警，危險(xiǎn)氣體傳感器采用電化學(xué)的方法。以ー氧化碳為例，當(dāng)一氧化碳?xì)怏w通過(guò)傳感器外売上的氣孔經(jīng)透氣膜擴(kuò)散到工作電極WE表面上，在工作電極WE的催化作用下，ー氧化碳?xì)怏w在工作電極WE上發(fā)生氧化。其化學(xué)反應(yīng)式為CCHH2O — C02+2H++2e-在工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H+離子和電子，通過(guò)電解液轉(zhuǎn)移到與工作電極WE保持一定間隔的輔助電極CE上，與水中的氧發(fā)生還原反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為l/203+2H++2e—*■ H2O因此，傳感器內(nèi)部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為2C0+202 — 2C02這個(gè)氧化-還原的可逆反應(yīng)在工作電極與對(duì)電極之間始終發(fā)生著，并在電極間產(chǎn)生電位差。但是由于在兩個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)都會(huì)使電極極化，這使得極間電位難以維持 恒定，因而也限制了對(duì)ー氧化碳濃度可檢測(cè)的范圍。為了維持極間電位的恒定，引入了ー個(gè)參考電極RE。在三電極電化學(xué)氣體傳感器中，其輸出端所反應(yīng)出的是參考電極和工作電極之間的電位變化，由于參比電極不參與氧化或還原反應(yīng)，因此它可以使極間的電位維持恒定(即恒電位)，此時(shí)電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有夫。當(dāng)氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時(shí)，其大小與氣體的濃度成正比。通過(guò)電極引出線用外部電路測(cè)量傳感器輸出電流的大小，便可檢測(cè)出ー氧化碳的濃度，并且有很寬的線性測(cè)量范圍。這樣，在氣體傳感器上外接信號(hào)采集電路和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和輸出電路，就能夠?qū)Ι`氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和監(jiān)控。
權(quán)利要求1.一種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其包括危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器、報(bào)警裝置、車身控制器；其中所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器用于檢測(cè)車內(nèi)的危險(xiǎn)氣體濃度變化，并將檢測(cè)信號(hào)傳送給所述車身控制器；所述車身控制器用于對(duì)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采樣，輸出報(bào)警信息并控制電動(dòng)車窗；所述報(bào)警裝置用于接收車身控制器輸出的報(bào)警信號(hào)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器采用電化學(xué)傳感器，設(shè)置在車內(nèi)頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器由車身控制器供電，包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊、第一放大器、電化學(xué)傳感器、場(chǎng)效應(yīng)管和第二放大器；所述標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊為第一放大器和第二放大器提供標(biāo)準(zhǔn)電壓；所述電化學(xué)傳感器包括參考電極、工作電極和輔助電極；第一放大器通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管給電化學(xué)傳感器的參考電極供電，參考電極使工作電極的電壓保持穩(wěn)定，以便傳感器工作于線性范圍之內(nèi)；電化學(xué)傳感器的工作電極檢測(cè)危險(xiǎn)氣體，并根據(jù)氣體濃度按比例產(chǎn)生電流， 輔助電極使工作電極節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生的電流達(dá)到平衡；參考電極節(jié)點(diǎn)通過(guò)恒電位電路保持電壓，并提供輔助電極節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電流；第二放大器把工作電極電流信號(hào)經(jīng)壓流轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳送至車身控制器的A/D采樣口。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種汽車危險(xiǎn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其包括危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器、報(bào)警裝置、車身控制器；其中所述危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器用于檢測(cè)車內(nèi)的危險(xiǎn)氣體濃度變化，并將檢測(cè)信號(hào)傳送給所述車身控制器；所述車身控制器用于對(duì)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)器傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采樣，輸出報(bào)警信息并控制電動(dòng)車窗；所述報(bào)警裝置用于接收車身控制器輸出的報(bào)警信號(hào)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)。本實(shí)用新型通過(guò)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)結(jié)合車身控制器等。實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)實(shí)時(shí)危險(xiǎn)氣體檢測(cè)，及時(shí)報(bào)警保證人生安全，必要時(shí)還可以主動(dòng)打開(kāi)車窗達(dá)到通風(fēng)的效果。
文檔編號(hào)G01N27/26GK202847625SQ20122052619
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者張健 申請(qǐng)人:無(wú)錫翱天電氣科技有限公司