CN103776956A - 气体检测数字桥及智能化处理技术 - Google Patents

Abstract

气体检测数字桥及智能化处理技术应用于气体检测监控技术领域，是电子技术与气体检测监控技术相结合的技术，可广泛应用于主要包括环境领域气体检测监控、安全领域可燃/有毒有害气体检测监控等领域。气体检测数字桥及智能化处理技术是针对气体传统检测电路进行数字化智能化的技术革新，克服传统电路的弱点，采用DBC数字桥电路代替模拟电桥，用智能化软件代替模拟前置放大和后部的处理电路，并充分发挥智能软件的优势，不但减少了电路元件数量、节约了电路空间，更有利于提高有关产品的抗干扰能力、稳定性、测量精度，有利于延长其使用寿命，使产品质量得到很大的提升。

Description

气体检测数字桥及智能化处理技术

一、技术领域

气体检测数字桥及智能化处理技术应用于气体检测监控技术领域，主要包括环境领域气体检测监控、安全领域可燃/有毒有害气体检测监控，是电子技术与气体检测监控技术相结合的技术，可广泛应用于上述领域，也可推广至其它检测技术领域和集成电路开发生产领域。

二、背景技术

气体检测技术在环境领域和安全领域得到越来越广泛的应用，如大气环境气体组分检测、农业大棚种植生产气体环境检测、生活居住环境有有毒害气体检测、交通安全酒驾检测、工业生产(煤炭、石油、天然气、化工)可燃/有毒有害气体安全检测监控领域等。目前通用的气体检测处理电路为传统的模拟电路或模拟数字混合电路，其前置传感器测量放大电路部分采用模拟电路，包括模拟电桥测量电路、模拟前级放大处理电路，该电路一般只输出一路模拟信号；其后部电路采用数字或模拟数字混合电路。这种单通道摸数混合型电路由于模拟电路部分较多、而模拟电路又处于前置检测放大部分，抗干扰能力和稳定性较差，容易产生干扰(外界干扰和内部干扰)和不稳定现象，给后部处理增加了很大难度，处理不当会直接影响产品的质量。

气体检测数字桥及智能化处理技术克服上述传统电路的弱点，采用DBC数字桥电路代替模拟电桥，用智能软件代替模拟前置放大和后部的处理电路，并充分发挥智能软件的优势，不但减少了电路元件数量、节约了电路空间，更有利于提高有关产品的抗干扰能力、稳定性、测量精度，有利于延长其使用寿命，使产品质量得到很大的提升。如目前工业用可燃气体检测报警类仪表，虽然厂商众多，但多数厂家的产品在测量精度、稳定性和使用寿命方面效果不佳，有待提高。

三、发明内容

1、数字桥电路技术

将传统的模拟四臂电桥进行改进为数字桥电路，由传感器、比较元件构成串联电路，由高精度双通道A/D转换器件直接对其进行摸数转换，直接输出感应信号和参比信号两路数字信号。此技术是本项专利技术的关键部分。

2、智能化软件处理技术

智能化软件处理技术就是采用高性能单片机直接对来自数字桥的两路数字信号进行编程处理，充分发挥软件的优势。主要内容是围绕被检测对象的特性对其进行智能化处理，包括零点矫正、环境干扰补偿、线性化、灵敏度补偿、量程校准、故障识别、显示报警等功能模块。

四、附图说明

图1技术原理图

图2软件功能图

五、具体实施方式

1、DBC数字桥电路由传感器、比较元件构成串联电路，由高精度双通道A/D转换器件直接对其进行摸数转换，直接输出感应信号和参比信号两路数字信号。

2、智能化软件处理技术主要是应用单片机软件编程，即针对检测参数、控制对象的特点及实际功能需要精心设计开发的软件处理技术，发挥单片机软件编程技术优势开发出多个功能模块：零点矫正、环境干扰补偿、线性化、灵敏度补偿、量程校准、故障识别、显示报警等功能模块、通讯模块等。

该技术已在可燃气体报警仪开发中经过试验验证，具有先进性和实用性。

Claims (5)

1.名称及功能：气体检测数字桥及智能处理技术，包含名称数字桥电路(DBC)技术。

2.相关软件硬件构成的整体配套组合内容，含整体电路及功能。

3.相关硬件配套构成方式。

4.相关智能化软件技术及其功能：软件温度湿度等环境干扰补偿技术、软件测量原件特征值零点衰减自动补偿技术、软件灵敏度衰减补偿及量程校准技术等。

5.数字桥电路(Digital electric bridge circuit)，即双数字通道检测电路，数字桥电路是该专利项目的关键技术。

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