CN105717173A - 一种带数显功能的两线毒性气体探测器 - Google Patents

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赵春燕
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Abstract

本发明属于气体探测技术领域，尤其涉及一种带数显功能的两线毒性气体探测器，包括毒性气体传感电路、AD采集处理电路、主芯片控制电路、显示电路、红外按键电路、4?20mA输出控制电路和电源电路；所述毒性气体传感电路探测气体浓度转换成电压信号送到AD采集处理电路进行放大处理后，主芯片控制电路对AD采集处理电路进行访问，主芯片控制电路控制显示电路进行显示、判断、报警处理，主芯片控制电路控制通过红外按键电路进行调零标定校准，主芯片控制电路通过PWM输出控制4?20mA输出电路准确输出；本发明可以实现两线毒性气体探测，4?20mA方便数据上传；实现数字显示，红外遥控，毒性气体探测智能化、模块化。

Description

一种带数显功能的两线毒性气体探测器
技术领域
本发明属于气体探测技术领域，尤其涉及一种带数显功能的两线毒性气体探测器。
背景技术
一氧化碳、硫化氢、氨气、氯气等有毒气体在生产生活的很多环境中都会产生，严重威胁人的生命和财产安全，毒性气体探测器可以及时的探测到环境中的某些毒性气体，实时显示气体浓度，上传报警就可以做到及时监测，确保安全。传统两线毒性气体探测器往往做不到低功耗，不能实时显示，也不方便操作，不利于生产调试和准确校准，不利于毒性气体传感电路模块化。本发明采用低功耗，电流环，红外遥控按键可以实现带数显功能的两线4-20mA毒性气体探测器，满足一些有可能会有毒性气体产生的场合使用。
发明内容
本发明的目的在于解决目前上述存在的需求。该气体探测器稳定性好，维护方便，具有实时显示、红外遥控按键操作、毒性气体探测和两线4-20mA输出等功能，更模块化、智能化。
为实现上述目的本发明采用的技术方案是：一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于：包括毒性气体传感电路、AD采集处理电路、主芯片控制电路、显示电路、红外按键电路、4-20mA输出控制电路和电源电路；所述毒性气体传感电路输出端连接AD采集处理电路；所述AD采集处理电路输出端连接主芯片控制电路；所述主芯片控制电路输出端连接显示电路；所述主芯片控制电路输出端连接4-20mA输出控制电路；所述红外按键电路输出端连接主芯片控制电路；电源电路通过电流环方式节省功耗为整个电路系统供电。
所述毒性气体传感电路探测气体浓度转换成电压信号送到AD采集处理电路进行放大处理后，主芯片控制电路对AD采集处理电路进行访问，所述主芯片控制电路控制显示电路进行显示、判断、报警处理，所述主芯片控制电路控制通过红外按键电路进行调零标定校准，所述主芯片控制电路通过PWM输出控制4-20mA输出电路准确输出。
所述主芯片控制电路单片机采用低功耗微处理器PIC16LF1704芯片进行控制，PIC16LF1704芯片自带PWM输出功能，更准确方便控制4-20mA输出电路；PWM输出信号先经过2级低通滤波，再送入4-20mA输出电路，电路简洁可靠。
所述其特征4-20mA输出电路采用低功耗运算放大器mcp6001。4-20mA信号可以接入控制器等其他系统，方便信息传输，有利于系统集成监控处理。
所述电源电路采用电流环方式为整个电路系统供电，节省功耗。恒流源电路通过稳压芯片实现5v和10v电压输出，5v当做10v电压的地，分别给电路供电可实现电流环方式，节省功耗。
所述红外按键电路采用红外遥控方式，节省功耗，操作方便。采用常用的红外遥控器和红外接收管，通过主芯片检测按键，进行处理，实现各种操作。毒性气体探测器在出厂前需要校准，通过红外遥控方式加上直观的显示电路可以方便的控制调零标定等操作，也方便用户进行查看、操作。
所述毒性气体传感电路模块化；毒性气体传感电路是独立的线路板，针对两电极和三电极传感器设计不同的线路板，配合主线路板使用，方便更换。三电极传感器使用高精度运放，利用恒电势电路可以实现高精度和稳定性的浓度采集输出浓度电压信号。两电极传感器使用电阻取样放大，简单稳定。
本发明与现有技术比较具有以下有益效果：
1、本发明可以实现两线毒性气体探测，4-20mA方便数据上传.
2、本发明可以数字显示，红外遥控，毒性气体探测智能化、模块化。
3、本发明可以实现生产和使用更加便捷方便。
附图说明
图1为本发明一种带数显功能的两线毒性气体探测器的原理框图。
图2为本发明一种带数显功能的两线毒性气体探测器的电源电路电流流向图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示本发明由毒性气体传感电路1、AD采集处理电路2、主芯片控制电路3、显示电路4、红外按键电路5、4-20mA输出控制电路6、电源电路7组成。
如图2所示电源电路7自上往下，流过显示电路4，经过主芯片控制电路和AD采集电路2回到地，电路工作电流不超过4mA。
一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于：包括毒性气体传感电路1、AD采集处理电路2、主芯片控制电路3、显示电路4、红外按键电路5、4-20mA输出控制电路6和电源电路7；所述毒性气体传感电路1输出端连接AD采集处理电路2；所述AD采集处理电路2输出端连接主芯片控制电路3；所述主芯片控制电路3输出端连接显示电路4；所述主芯片控制电路3输出端连接4-20mA输出控制电路6；所述红外按键电路5输出端连接主芯片控制电路3；电源电路7通过电流环方式节省功耗为整个电路系统供电。
所述毒性气体传感电路1探测气体浓度转换成电压信号送到AD采集处理电路2进行放大处理后，主芯片控制电路3对AD采集处理电路2进行访问，所述主芯片控制电路3控制显示电路4进行显示、判断、报警处理，所述主芯片控制电路3控制通过红外按键电路5进行调零标定校准，所述主芯片控制电路3通过PWM输出控制4-20mA输出电路6准确输出。
所述主芯片控制电路3单片机采用低功耗微处理器PIC16LF1704芯片进行控制，PIC16LF1704芯片自带PWM输出功能，更准确方便控制4-20mA输出电路；PWM输出信号先经过2级低通滤波，再送入4-20mA输出电路，电路简洁可靠。
所述其特征4-20mA输出电路6采用低功耗运算放大器mcp6001。4-20mA信号可以接入控制器等其他系统，方便信息传输，有利于系统集成监控处理。
所述电源电路7采用电流环方式为整个电路系统供电，节省功耗。恒流源电路通过稳压芯片实现5v和10v电压输出，5v当做10v电压的地，分别给电路供电可实现电流环方式，节省功耗。
所述红外按键电路5采用红外遥控方式，节省功耗，操作方便。采用常用的红外遥控器和红外接收管，通过主芯片检测按键，进行处理，实现各种操作。毒性气体探测器在出厂前需要校准，通过红外遥控方式加上直观的显示电路4可以方便的控制调零标定等操作，也方便用户进行查看、操作。
所述毒性气体传感电路1模块化；毒性气体传感电路1是独立的线路板，针对两电极和三电极传感器设计不同的线路板，配合主线路板使用，方便更换。三电极传感器使用高精度运放，利用恒电势电路可以实现高精度和稳定性的浓度采集输出浓度电压信号。两电极传感器使用电阻取样放大，简单稳定。
本发明毒性气体传感电路模块化主要针对电化学传感器探测气体，电化学传感器通过化学反应探测气体，几乎不消耗电路电流。配合高精度运放，利用恒电势电路可以实现高精度和稳定性的浓度采集输出浓度电压信号，送到AD芯片进行处理。毒性气体传感电路1为独立传感器板，方便更换传感器，实现模块化。
本发明所述采用PIC16LF1704芯片，具有低功耗和PWM输出功能。主芯片通过I2C方式和AD芯片通讯，对收到的AD信号进行判断处理，将浓度信息实时显示并输出对应的4-20mA信号。同时如果主芯片检测红外遥控按键输入，作出相应处理反应。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于：包括毒性气体传感电路(1)、AD采集处理电路(2)、主芯片控制电路(3)、显示电路(4)、红外按键电路(5)、4-20mA输出控制电路(6)和电源电路(7)；所述毒性气体传感电路(1)输出端连接AD采集处理电路(2)；所述AD采集处理电路(2)输出端连接主芯片控制电路(3)；所述主芯片控制电路(3)输出端连接显示电路(4)；所述主芯片控制电路(3)输出端连接4-20mA输出控制电路(6)；所述红外按键电路(5)输出端连接主芯片控制电路(3)；电源电路(7)为整个电路系统供电。
所述毒性气体传感电路(1)探测气体浓度转换成电压信号送到AD采集处理电路(2)进行放大处理后，主芯片控制电路(3)对AD采集处理电路(2)进行访问，所述主芯片控制电路(3)控制显示电路(4)进行显示、判断、报警处理，所述主芯片控制电路(3)控制通过红外按键电路(5)进行调零标定校准，所述主芯片控制电路(3)通过PWM输出控制4-20mA输出电路(6)准确输出。
2.根据权利要求1所述一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于，所述主芯片控制电路(3)单片机采用低功耗微处理器PIC16LF1704芯片，芯片带PWM输出方便控制4-20mA输出。
3.根据权利要求1所述一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于，所述4-20mA输出控制电路(6)采用低功耗芯片mcp6001。
4.根据权利要求1所述一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于，所述电源电路(7)采用电流环方式为整个电路系统供电。。
5.根据权利要求1所述一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于，所述红外按键电路(5)采用红外遥控方式。
6.根据权利要求1所述一种带数显功能的两线毒性气体探测器，其特征在于，所述毒性气体传感电路(1)模块化。
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