CN101968427B

CN101968427B - 矿用烟雾传感器

Info

Publication number: CN101968427B
Application number: CN 201010518817
Authority: CN
Inventors: 蒋鹏; 张龙淮; 李智; 肖勇; 陈玉平
Original assignee: HUAINAN RUNCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUAINAN RUNCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: CN101968427A

Abstract

本发明公开了一种矿用烟雾传感器，包括：烟雾采集单元，用于采集当前环境下的烟雾情况，获取烟雾传感数据；信号处理单元，用于对烟雾采集单元获取的烟雾传感数据进行比较判断处理；信号输出单元，用于将信号处理单元处理后的获得的数据发送到上位机；电源单元，用于为烟雾采集单元、信号处理单元和信号输出单元供电；其中，烟雾采集单元还包括自检子单元，自检子单元，用于产生自检信号，自检信号经所述信号处理单元处理后产生烟雾报警信号并由信号输出单元将烟雾报警信号输出至上位机，由于设置了自检子单元，因此，本发明的矿用烟雾传感器具有自检功能，方便了矿用烟雾传感器的检修与维护。

Description

矿用烟雾传感器

技术领域

本发明涉及一种烟雾传感器，尤其涉及一种矿用烟雾传感器。

背景技术

烟雾传感器是采用烟雾敏感元件探测监测环境的烟雾状况，根据检测到的烟雾状况输出对应的电流信号，从而检测出烟雾粒子的浓度。目前烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。然而，目前公知的矿用烟雾传感器都没有自检功能，检验矿用烟雾传感器好坏时需要模拟的烟雾环境来测试，不便于矿用烟雾传感器的检修与维护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自检功能的矿用烟雾传感器，以便于矿用烟雾传感器的检修与维护。

为达到上述目的，本发明提供了一种矿用烟雾传感器，包括：

烟雾采集单元，用于采集当前环境下的烟雾情况，获取烟雾传感数据；

信号处理单元，用于对所述烟雾采集单元获取的烟雾传感数据进行比较判断处理；

信号输出单元，用于将所述信号处理单元处理后的获得的数据发送到上位机；

电源单元，用于为所述烟雾采集单元、所述信号处理单元和所述信号输出单元供电；

其中，所述烟雾采集单元还包括自检子单元，所述自检子单元，用于产生自检信号，所述自检信号经所述信号处理单元处理后产生烟雾报警信号并由所述信号输出单元将所述烟雾报警信号输出至所述上位机。

本发明的矿用烟雾传感器，所述烟雾采集单元包括型号为S0905-1W的第三稳压模块、型号为MQ2的烟雾传感探头、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R15、电阻R16、电阻R17、二极管D10和自检按钮S1，其中：

所述第三稳压模块的第1引脚与所述电源单元的输出端连接，所述第三稳压模块的第3引脚的与所述烟雾传感探头的第一输入端连接，所述第三稳压模块的第2引脚接地，所述烟雾传感探头的输出端与所述信号处理单元的信号输入端连接，所述烟雾传感探头的第二输入端与所述电源单元的输出端连接，所述烟雾传感探头的接地端接地；电阻R16、电阻R17、二极管D10和电阻R15依次串连，电阻R16一端与所述电源单元的输出端连接，二极管D10的输入端与阻R17的一端连接，二极管D10的输出端分别与电阻R15的一端、信号处理单元的信号输入端连接，电阻R15的另一端接地，电阻R16的两端并接有自检按钮S1，电阻R16、电阻R17、二极管D10、电阻R15和自检按钮S1构成所述自检子单元，电阻R8的一端与所述电源单元的输出端连接，电阻R8的另一端分别与电阻R9的一端、电阻R10的一端连接，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端与所述信号处理单元连接。

本发明的矿用烟雾传感器，所述信号处理单元包括型号为LM358的第一运算放大器和第二运算放大器、二极管D4、电阻R3、稳压二极管D2、第一三极管、二极管D8、第一反相器、电阻R6、第一发光二极管、第二发光二极管、电阻R5、第二反相器、第三反相器、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D9、电容C5、电阻R4、电容C1、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R7、电阻R22、二极管D7，其中：

第一运算放大器的第2引脚与电阻R10的一端连接，第一运算放大器的第3引脚分别与电阻R13、电阻R12连接，电阻R13的另一端与所述烟雾传感探头的输出端连接，电R12的另一端接地，第一运算放大器的第2引脚和第1引脚之间通过电阻R11连接，第一运算放大器的第8引脚接9V直流电，第一运算放大器的第4引脚接地，第一运算放大器的第1引脚与第二运算放大器的第5引脚连接，二极管D9的输出端和电阻R14的一端并接后与所述烟雾传感探头的输出端连接，二极管D9的输入端和电阻R14的另一端并接后分别与第二运算放大器的第6引脚、电容C5的正极连接，电阻电容C5的负极接地，第二运算放大器的第7引脚与二极管D4的输入端连接，二极管D4的输出端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D2的输出端、电容C3的正极、二极管D7的输入端连接，电容C3的负极接地，稳压二极管D2的输入端分别与第一三极管的基极、电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，第一三极管的集电极分别与电阻R1的一端、二极管D8的输入端、电阻R22的一端连接，第一三极管的发射极接地，电阻R1的另一端与所述电源单元的输出端连接，电阻R22的另一端与所述信号输出单元连接，二极管D8的输出端分别与第一反相器的输入端、电容C4的正极连接，电容C4的负极接地，第一反相器的输入端与输出端之间通过电阻R7连接，第一反相器的输出端通过电阻R6与第一发光二极管的输出端连接，第一发光二极管的输入端分别与二极管D7的输出端、第二发光二极管的输出端、第二反相器的输出端连接，第二发光二极管的输入端通过电阻R5与所述电源单元的输出端连接，第二反相器的输入端与第三反相器的输出端连接，第三反相器的输入端分别与二极管D3的输入端、电阻R2的一端、所述信号输出单元连接，二极管D3的输出端分别与所述电源单元的输出端、所述信号输出单元连接，电阻R2的另一端分别与所述电源单元的输出端、所述信号输出单元连接。

本发明的矿用烟雾传感器，所述信号输出单元包括电阻R18、第二三极管、型号为4N25的光电耦合器、电阻R19、电容C8、电容C9、型号为7530-1的第一稳压模块和第二稳压模块、电阻R20、电容C10、电容C11、电容C2、二极管D1、电阻R21，其中：

第二三极管的基极与电阻R22的一端连接，第二三极管的集电极分别电阻R18的一端、光电耦合器的第1引脚连接，电阻R18的另一端与所述电源单元的输出端连接，第二三极管的发射极接地，光电耦合器的第2引脚接地，光电耦合器的第5引脚分别与电阻R19的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、第一稳压模块的第1引脚连接，电阻R19的另一端和电容C8的另一端并接后与第一稳压模块的第3引脚连接，第一稳压模块的第2引脚分别与电容C9的另一端、第三反相器的输入端、二极管D1的输出端、电容C2的正极、第二稳压模块的第2引脚、电容C11的一端连接，二极管D1的输入端与所述电源单元的输出端连接，电容C2的负极接地，光电耦合器的第4引脚分别与电阻R20的一端、电容C10一端、电容C11的另一端、第二稳压模块的第1引脚、电阻R21的一端连接，电阻R20的另一端和电容C10另一端并接后与第二稳压模块的第3引脚连接，电阻R21的另一端为信号输出端。

本发明的矿用烟雾传感器，所述电源单元包括型号为7809的第四稳压模块、电容C6和电容C7，其中：

第四稳压模块的第1引脚分别与12～18V电源、电容C6的正极连接，电容C6的负极接地，稳压电源的第2引脚接地，第四稳压模块的第3引脚分别与第三稳压模块的第1引脚、烟雾传感探头的第二输入端、电阻R16的一端、电阻R8的一端、电阻R1的一端、电阻R18的一端、电阻R5的一端、电阻R2的一端、二极管D3的输出端、二极管D1的输入端、电容C7的正极连接，电容C7的负极接地。

本发明的矿用烟雾传感器包括：烟雾采集单元，用于采集当前环境下的烟雾情况，获取烟雾传感数据；信号处理单元，用于对烟雾采集单元获取的烟雾传感数据进行比较判断处理；信号输出单元，用于将信号处理单元处理后的获得的数据发送到上位机；电源单元，用于为烟雾采集单元、信号处理单元和信号输出单元供电；其中，烟雾采集单元还包括自检子单元，自检子单元，用于产生自检信号，自检信号经所述信号处理单元处理后产生烟雾报警信号并由信号输出单元将烟雾报警信号输出至上位机，由于设置了自检子单元，因此，本发明的矿用烟雾传感器具有自检功能，方便了矿用烟雾传感器的检修与维护。

附图说明

图1为本发明的矿用烟雾传感器的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

如图1所示，本实施例的矿用烟雾传感器包括：烟雾采集单元1，用于采集当前环境下的烟雾情况，获取烟雾传感数据。信号处理单元2，用于对烟雾采集单元1获取的烟雾传感数据进行比较判断处理。信号输出单元3，用于将信号处理单元2处理后的获得的数据发送到上位机。电源单元4，用于为烟雾采集单元1、所述信号处理单元2和信号输出单元3供电。该烟雾采集单元1还包括自检子单元，该自检子单元用于产生自检信号，自检信号经信号处理单元2处理后产生烟雾报警信号并由信号输出单元3将烟雾报警信号输出至上位机。

本实施例的矿用烟雾传感器，该烟雾采集单元1包括型号为S0905-1W的第三稳压模块、型号为MQ2的烟雾传感探头、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R15、电阻R16、电阻R17、二极管D10和自检按钮S1，其中，第三稳压模块的第3引脚的与烟雾传感探头的第一输入端连接，第三稳压模块的第2引脚接地，烟雾传感探头的接地端接地；电阻R16、电阻R17、二极管D10和电阻R15依次串连，二极管D10的输入端与阻R17的一端连接，二极管D10的输出端分别与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，电阻R16的两端并接有自检按钮S1，电阻R16、电阻R17、二极管D10、电阻R15和自检按钮S1构成自检子单元，电阻R8的一端分别与电阻R9的一端、电阻R10的一端连接，电阻R9的另一端接地。

本实施例的矿用烟雾传感器，该信号处理单元2包括型号为LM358的第一运算放大器和第二运算放大器、二极管D4、电阻R3、稳压二极管D2、第一三极管、二极管D8、第一反相器、电阻R6、第一发光二极管、第二发光二极管、电阻R5、第二反相器、第三反相器、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D9、电容C5、电阻R4、电容C1、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R7、电阻R22、二极管D7，其中，第一运算放大器的第2引脚与电阻R10的一端连接，第一运算放大器的第3引脚分别与电阻R13、电阻R12连接，电R12的另一端接地，第一运算放大器的第2引脚和第1引脚之间通过电阻R11连接，第一运算放大器的第8引脚接9V直流电，第一运算放大器的第4引脚接地，第一运算放大器的第1引脚与第二运算放大器的第5引脚连接，二极管D9的输出端和电阻R14的一端并接后与烟雾传感探头的输出端连接，二极管D9的输入端和电阻R14的另一端并接后分别与第二运算放大器的第6引脚、电容C5的正极连接，电阻电容C5的负极接地，第二运算放大器的第7引脚与二极管D4的输入端连接，二极管D4的输出端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D2的输出端、电容C3的正极、二极管D7的输入端连接，电容C3的负极接地，稳压二极管D2的输入端分别与第一三极管的基极、电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，第一三极管的集电极分别与电阻R1的一端、二极管D8的输入端、电阻R22的一端连接，第一三极管的发射极接地，二极管D8的输出端分别与第一反相器的输入端、电容C4的正极连接，电容C4的负极接地，第一反相器的输入端与输出端之间通过电阻R7连接，第一反相器的输出端通过电阻R6与第一发光二极管的输出端连接，第一发光二极管的输入端分别与二极管D7的输出端、第二发光二极管的输出端、第二反相器的输出端连接，第二发光二极管的输出端与电阻R5连接，第二反相器的输入端与第三反相器的输出端连接，第三反相器的输入端分别与二极管D3的输入端、电阻R2的一端连接。

本实施例的矿用烟雾传感器，该信号输出单元3包括电阻R18、第二三极管、型号为4N25的光电耦合器、电阻R19、电容C8、电容C9、型号为7530-1的第一稳压模块和第二稳压模块、电阻R20、电容C10、电容C11、电容C2、二极管D1、电阻R21，其中，第二三极管的基极与电阻R22的一端连接，第二三极管的集电极分别电阻R18的一端、光电耦合器的第1引脚连接，第二三极管的发射极接地，光电耦合器的第2引脚接地，光电耦合器的第5引脚分别与电阻R19的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、第一稳压模块的第1引脚连接，电阻R19的另一端和电容C8的另一端并接后与第一稳压模块的第3引脚连接，第一稳压模块的第2引脚分别与电容C9的另一端、第三反相器的输入端、二极管D1的输出端、电容C2的正极、第二稳压模块的第2引脚、电容C11的一端连接，电容C2的负极接地，光电耦合器的第4引脚分别与电阻R20的一端、电容C10一端、电容C11的另一端、第二稳压模块的第1引脚、电阻R21的一端连接，电阻R20的另一端和电容C10另一端并接后与第二稳压模块的第3引脚连接，电阻R21的另一端为信号输出端。

本实施例的矿用烟雾传感器，该电源单元4包括型号为7809的第四稳压模块、电容C6和电容C7，其中，第四稳压模块的第1引脚分别与12～18V电源、电容C6的正极连接，电容C6的负极接地，稳压电源的第2引脚接地，第四稳压模块的第3引脚分别与第三稳压模块的第1引脚、烟雾传感探头的第二输入端、电阻R16的一端、电阻R8的一端、电阻R1的一端、电阻R18的一端、电阻R5的一端、电阻R2的一端、二极管D3的输出端、二极管D1的输入端、电容C7的正极连接，电容C7的负极接地。

本发明的矿用烟雾传感器，正常状态下输出单元3的R21输出的电流约为1mA，当按下自检按钮S1后，烟雾采集单元1产生一个跳跃信号，送入信号处理单元2处理，信号处理单元2处理后再将处理后获得的信号送到信号输出单元3的4205光耦中，该信号强度可直接使光耦闭合，将信号输出单元3的R21输出电流由正常的1mA变为5mA，从而输出报警信号，故此，可以测试出本发明的矿用烟雾传感器报警性能良好。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种矿用烟雾传感器，其特征在于，包括：

其中，所述烟雾采集单元还包括自检子单元，所述自检子单元，用于产生自检信号，所述自检信号经所述信号处理单元处理后产生烟雾报警信号并由所述信号输出单元将所述烟雾报警信号输出至所述上位机；

所述烟雾采集单元包括型号为S0905-1W的第三稳压模块、型号为MQ2的烟雾传感探头、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R15、电阻R16、电阻R17、二极管D10和自检按钮S1，其中：

所述第三稳压模块的第1引脚与所述电源单元的输出端连接，所述第三稳压模块的第3引脚的与所述烟雾传感探头的第一输入端连接，所述第三稳压模块的第2引脚接地，所述烟雾传感探头的输出端与所述信号处理单元的信号输入端连接，所述烟雾传感探头的第二输入端与所述电源单元的输出端连接，所述烟雾传感探头的接地端接地；电阻R16、电阻R17、二极管D10和电阻R15依次串连，电阻R16一端与所述电源单元的输出端连接，二极管D10的输入端与电阻R17的一端连接，二极管D10的输出端分别与电阻R15的一端、信号处理单元的信号输入端连接，电阻R15的另一端接地，电阻R16的两端并接有自检按钮S1，电阻R16、电阻R17、二极管D10、电阻R15和自检按钮S1构成所述自检子单元，电阻R8的一端与所述电源单元的输出端连接，电阻R8的另一端分别与电阻R9的一端、电阻R10的一端连接，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端与所述信号处理单元连接；

所述信号处理单元包括型号为LM358的第一运算放大器和第二运算放大器、二极管D4、电阻R3、稳压二极管D2、第一三极管、二极管D8、第一反相器、电阻R6、第一发光二极管、第二发光二极管、电阻R5、第二反相器、第三反相器、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D9、电容C5、电阻R4、电容C1、电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R7、电阻R22、二极管D7，其中：

第一运算放大器的第2引脚与电阻R10的一端连接，第一运算放大器的第3引脚分别与电阻R13、电阻R12连接，电阻R13的另一端与所述烟雾传感探头的输出端连接，电R12的另一端接地，第一运算放大器的第2引脚和第1引脚之间通过电阻R11连接，第一运算放大器的第8引脚接9V直流电，第一运算放大器的第4引脚接地，第一运算放大器的第1引脚与第二运算放大器的第5引脚连接，二极管D9的输出端和电阻R14的一端并接后与所述烟雾传感探头的输出端连接，二极管D9的输入端和电阻R14的另一端并接后分别与第二运算放大器的第6引脚、电容C5的正极连接，电阻电容C5的负极接地，第二运算放大器的第7引脚与二极管D4的输入端连接，二极管D4的输出端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端分别与稳压二极管D2的输出端、电容C3的正极、二极管D7的输入端连接，电容C3的负极接地，稳压二极管D2的输入端分别与第一三极管的基极、电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，第一三极管的集电极分别与电阻R1的一端、二极管D8的输入端、电阻R22的一端连接，第一三极管的发射极接地，电阻R1的另一端与所述电源单元的输出端连接，电阻R22的另一端与所述信号输出单元连接，二极管D8的输出端分别与第一反相器的输入端、电容C4的正极连接，电容C4的负极接地，第一反相器的输入端与输出端之间通过电阻R7连接，第一反相器的输出端通过电阻R6与第一发光二极管的输出端连接，第一发光二极管的输入端分别与二极管D7的输出端、第二发光二极管的输出端、第二反相器的输出端连接，第二发光二极管的输入端通过电阻R5与所述电源单元的输出端连接，第二反相器的输入端与第三反相器的输出端连接，第三反相器的输入端分别与二极管D3的输入端、电阻R2的一端、所述信号输出单元中二极管D1的输出端连接，二极管D3的输出端分别与所述电源单元的输出端、所述信号输出单元中二极管D1的输入端连接，电阻R2的另一端分别与所述电源单元的输出端、所述信号输出单元中二极管D1的输入端连接；

所述信号输出单元包括电阻R18、第二三极管、型号为4N25的光电耦合器、电阻R19、电容C8、电容C9、型号为7530-1的第一稳压模块和第二稳压模块、电阻R20、电容C10、电容C11、电容C2、二极管D1、电阻R21，其中：

第二三极管的基极与电阻R22的一端连接，第二三极管的集电极分别电阻R18的一端、光电耦合器的第1引脚连接，电阻R18的另一端与所述电源单元的输出端连接，第二三极管的发射极接地，光电耦合器的第2引脚接地，光电耦合器的第5引脚分别与电阻R19的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、第一稳压模块的第1引脚连接，电阻R19的另一端和电容C8的另一端并接后与第一稳压模块的第3引脚连接，第一稳压模块的第2引脚分别与电容C9的另一端、第三反相器的输入端、二极管D1的输出端、电容C2的正极、第二稳压模块的第 2引脚、电容C11的一端连接，二极管D1的输入端与所述电源单元的输出端连接，电容C2的负极接地，光电耦合器的第4引脚分别与电阻R20的一端、电容C10一端、电容C11的另一端、第二稳压模块的第1引脚、电阻R21的一端连接，电阻R20的另一端和电容C10另一端并接后与第二稳压模块的第3引脚连接，电阻R21的另一端为信号输出端；

所述电源单元包括型号为7809的第四稳压模块、电容C6和电容C7，其中：

第四稳压模块的第1引脚分别与12～18V电源、电容C6的正极连接，电容C6的负极接地，第四稳压模块的第2引脚接地，第四稳压模块的第3引脚分别与第三稳压模块的第1引脚、烟雾传感探头的第二输入端、电阻R16的与所述电源单元的输出端相连的连接端、电阻R8的与所述电源单元的输出端相连的连接端、电阻R1的与所述电源单元的输出端相连的连接端、电阻R18的与所述电源单元的输出端相连的连接端、电阻R5的与所述电源单元的输出端相连的连接端、电阻R2的与所述电源单元的输出端相连的连接端、二极管D3的输出端、二极管D1的输入端、电容C7的正极连接，电容C7的负极接地。