CN104459026B - 一种恒温探头 - Google Patents
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Abstract
一种恒温探头，包括气体检测模块和微电脑处理模块、温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块连接气体检测模块和微电脑处理模块，温度检测模块检测到探头内部的温度后，将探头的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块对探头的温度信息进行处理，并将比较结果发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据微电脑处理模块发送出来的比较信息来调整反馈电压的大小，随后加热电压控制模块会将反馈电压发送至气体检测模块，从而控制探头的工作温度，确保检测模块的工作温度恒定，从而排除气体温度变化对气动浓度检测精确度的影响，确保探头的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及气体测量领域，尤其涉及一种恒温探头。
背景技术
气体探头，即气体监测探头，又称固体式气体检测仪，配合气体监测控制器使用，气体探头目前在各类生化实验室得到了广泛应用，由于在做化学实验时会产生各类化学气体，当化学气体的浓度超过一定比例时，化学气体会对实验人员的健康产生不好的影响，通常在进行化学实验的通风柜内也会安装气体探头，用于对实验室内化学气体进行在线实时监测，在有泄漏或危险将要发生时，提醒有关人员采取相关措施保护在现场工作的人员，目前常见的气体探头通常由传感器和相关电路组成，传统的气体探头一般由气敏元件和微处理器构成，然而，现在常见的气体探头都存在一个普遍的问题，即受到环境温度影响很大，一旦气体温度发生变化，而气体探头的内部温度也会随之受到影响，这样探测到的气体浓度数据相对而言就会产生很大的误差，而考虑到化学实验需要通风的特殊性，一般化学实验室都会在通风柜内进行化学实验，这样可以即时的排出有毒化学气体，这样在通风时，风机带动的风不但会带走化学气体，还会带走热量，导致气体探头的工作温度发生变化，造成测量时的误差。
发明内容
本发明旨在提供一种保持恒定工作温度的气体探头。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案，一种恒温探头，包括气体检测模块和微电脑处理模块，气体检测模块测量气体浓度后，将气体浓度信息发送至微电脑处理模块处理，气体浓度信息经微电脑处理模块处理后，探头输出气体浓度数据信号，所述的恒温探头还包括温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块连接气体检测模块和微电脑处理模块，温度检测模块检测到气体的温度后，将气体的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块对气体的温度信息进行处理，并将比较结果发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据微电脑处理模块发送出来的比较信息来调整反馈电压的大小，随后加热电压控制模块会将反馈电压发送至气体检测模块，从而控制探头的温度。
作为优选，所述的微电脑处理模块包括数据贮存芯片、数据信号转换芯片和微处理器。
作为优选，所述的数据贮存芯片、数据信号转换芯片和微处理器都采用单片机。
作为优选，所述的数据贮存芯片型号为24C02。
作为优选，所述的数据信号处理芯片型号为DAC7512N。
作为优选，所述的微处理器型号为MC81F4204M。
为了解决常规气体探头的工作温度容易受到外部影响从而造成气体探头测量稳定性差的问题，本发明增加了温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块用于检测探头的内部温度，并将探头的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块进行比较处理后，将反馈信息发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据反馈信息来产生补偿电压，并将补偿电压作用于气体检测模块，确保检测模块的工作温度恒定，从而排除气体温度变化对气动浓度检测精确度的影响，确保探头的稳定性。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的模块示意图；
图2为本发明实施例的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参见图1和图2所示，一种恒温探头，包括气体检测模块和微电脑处理模块，气体检测模块测量气体浓度后，将气体浓度信息发送至微电脑处理模块处理，气体浓度信息经微电脑处理模块处理后，探头输出气体浓度数据信号，所述的恒温探头还包括温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块连接气体检测模块和微电脑处理模块，温度检测模块检测到气体的温度后，将气体的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块对气体的温度信息进行处理，并将比较结果发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据微电脑处理模块发送出来的比较信息来调整反馈电压的大小，随后加热电压控制模块会将反馈电压发送至气体检测模块，从而控制探头的温度。
作为优选，所述的微电脑处理模块包括数据贮存芯片、数据信号转换芯片和微处理器，所述的数据贮存芯片型号为24C02，所述的数据信号处理芯片型号为DAC7512N，所述的微处理器型号为MC81F4204M。
作为优选，本发明所述的气体检测模块由一个气敏传感器和两个电阻组成，两个电阻分别为R11和R12，R11和R12分别连在气敏传感器的两个端口，另一端共同接地，气体检测模块连接加热电压控制模块，所述加热电压控制模块由一个反馈电路组成，所述反馈电路包括3个三极管以及5个电阻，所述三极管分别为G2、G3和G4，所述电阻分别为R5、R6、R7、R8和R9，R5一端连接CL端口，另一端一端连接R6和G2的基极，G2为NPN型三极管，型号为8050，R6的另一端接地并连接G2的发射极，R7一端连接VCC、G3的发射极以及G4的集电极，G3为PNP型三极管，型号为8550，G4为NPN型三极管，型号为3082，R7的另一端连接R8和G3的基极，R8的另一端连接G2的集电极，G3的集电极与G4的基极之间连接有R9，G4的发射极连接气体检测模块的气敏传感器。
为了解决常规气体探头的工作温度容易受到外部影响从而造成气体探头测量稳定性差的问题，本发明增加了温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块用于检测探头的内部温度，并将探头的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块进行比较处理后，将反馈信息发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据反馈信息来产生补偿电压，并将补偿电压作用于气体检测模块，确保检测模块的工作温度恒定，从而排除气体温度变化对气动浓度检测精确度的影响，确保探头的稳定性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种恒温探头，包括气体检测模块和微电脑处理模块，气体检测模块测量气体浓度后，将气体浓度信息发送至微电脑处理模块处理，气体浓度信息经微电脑处理模块处理后，探头输出气体浓度数据信号，其特征在于，所述的恒温探头还包括温度检测模块和加热电压控制模块，温度检测模块连接气体检测模块和微电脑处理模块，温度检测模块检测到探头内部的温度后，将探头的温度信息发送至微电脑处理模块，由微电脑处理模块对探头的温度信息进行处理，并将比较结果发送至加热电压控制模块，加热电压控制模块会根据微电脑处理模块发送出来的比较信息来调整反馈电压的大小，随后加热电压控制模块会将反馈电压发送至气体检测模块，从而控制探头的工作温度；所述的微电脑处理模块包括数据贮存芯片、数据信号转换芯片和微处理器；所述的数据贮存芯片、数据信号转换芯片和微处理器都采用单片机；所述的数据贮存芯片型号为24C02；所述的数据信号转换芯片型号为DAC7512N；所述的微处理器型号为MC81F4204M。
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