CN108896108A - 一种分离式传感器装置及在线式气体探测器 - Google Patents

一种分离式传感器装置及在线式气体探测器 Download PDF

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张强
秦登明
张瑞龙
陈俊杰
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Abstract

本发明公开了一种分离式传感器装置及在线式气体探测器，在线式气体探测器包括探测器主体、若干个连接件和若干个分离式传感器装置；各个分离式传感器装置安装在任一连接件的内部，分离式传感器装置的信号引脚插入连接件的转接接口中并对应电连接，连接件的转接接口插入探测器主体的外置接口上；分离式传感器装置采集目标气体和周围温度并输出对应的浓度AD值和温度AD值，通过连接件传输至探测器主体。通过将气体检测、AD采集、温度检测以及存储功能集成在一起做成分离式传感器装置，出现气体传感器故障或失效时，可直接更换分离式传感器装置。解决了现有在线式气体检测仪传感器更换不方便的问题。

Description

一种分离式传感器装置及在线式气体探测器
技术领域
本发明涉及气体监测技术领域，特别涉及一种分离式传感器装置及在线式气体探测器。
背景技术
中国经济的快速发展推动了基础设施的完善和升级，高铁、城市管廊都是中国经济快速发展的产物。而对城市管廊与隧道的使用环境的检测也不容小觑，环境参数的测量可为相关人员提供重要参考依据，有效的预防安全事故的发生。
目前在线式气体检测仪多为一体式，将传感器与控制单元集成在一起。这种方式的探测仪器在市场上占据份额较大。传统的在线式气体检测仪主要是将传感器产生的电信号进行放大，通过ADC进行数据采集，再通过控制单元利用温度补偿、电信号与浓度值的线性关系算法将采集的AD值转化为浓度值，传输至显示屏上显示，还通过数字信号协议或模拟信号输出给相应的平台。
目前的在线式气体检测仪在使用不同传感器时，电路上没法做到完全兼容。其次，由于传感器的引脚直接裸露在外面，容易腐蚀，造成传感器损坏。再次，在线式气体检测仪由于结构设计的局限性等因素导致批量生产的一致性和稳定性较差，对于传感器的标定也必须进行整机标定，影响了厂家的生产效率。最后，客户在使用过程中如出现传感器故障、失效等问题，更换传感器需要厂家的技术服务人员到现场重新标定或者客户将传感器拆下寄回厂家重新进行标定，增加了维护成本，影响客户的使用。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种分离式传感器装置及在线式气体探测器，以解决现有在线式气体检测仪传感器更换不方便的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种分离式传感器装置，通过连接件与探测器主体连接，其包括气体检测单元、温度检测单元和传感器单元；
所述气体检测单元检测目标气体的浓度并输出对应气体的浓度信号至传感器单元，温度检测单元检测目标气体所处环境的温度并输出对应的温度AD值；传感器单元对浓度信号进行模数转换并输出对应的浓度AD值、还存储参数和标定的AD值；温度AD值和浓度AD值通过连接件传输至探测器主体。
所述的分离式传感器装置中，所述气体检测单元包括气体传感器和滤波放大电路；
所述气体传感器检测周围环境目标气体的浓度并输出对应气体的浓度信号，滤波放大电路对所述浓度信号进行滤波放大后输出模拟浓度信号至传感器单元。
所述的分离式传感器装置中，所述传感器单元包括存储芯片和AD单元；
所述存储芯片用于存储设置的气体传感器的参数、标定的AD值； AD单元对滤波放大后的模拟浓度信号进行模数转换，输出对应的浓度AD值并通过I2C总线输出至连接件，通过连接件传输至探测器主体。
所述的分离式传感器装置中，所述滤波放大电路包括第一比较器、第二比较器、MOS管、气体传感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；
所述第一比较器的同相输入端连接第一电阻的一端、第二电阻的一端和第二比较器的同相输入端；第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均连接气体传感器，第一比较器的反相输入端通过第一电容连接第一比较器的输出端和气体传感器的C脚，第一比较器的反相输入端还通过第三电阻连接气体传感器的R脚和MOS管的源极，MOS管的栅极连接供电端，气体传感器的S脚连接MOS管的漏极和第二比较器的反相输入端，第二比较器的反相输入端通过第二电容连接第二比较器的输出端和传感器单元，第四电阻与第二电容并联。
所述的分离式传感器装置中，所述温度检测单元包括: 温度传感器、第三电容和第五电阻；
所述温度传感器的SDA脚和SCL脚分别连接分离式传感器装置的第一信号引脚和第二信号引脚；温度传感器的OS脚通过第五电阻连接供电端；温度传感器的VCC脚连接供电端、温度传感器的A0脚、温度传感器的A1脚和第三电容的一端；温度传感器的A2脚连接第三电容的另一端、温度传感器的GND脚和地。
所述的分离式传感器装置中，所述AD单元包括: AD转换芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容和第五电容；
所述AD转换芯片的Vin+脚通过第六电阻连接第二比较器的输出端，AD转换芯片的Vin+脚还通过第四电容接地，AD转换芯片的SCL脚和SDA脚分别连接分离式传感器装置的第三信号引脚和第四信号引脚；AD转换芯片的VDD脚连接第五电容的一端、供电端、第七电阻的一端和第八电阻的一端；第五电容的另一端接地，第七电阻的另一端连接AD转换芯片的SDA脚，第八电阻的另一端连接AD转换芯片的SCL脚，AD转换芯片的Vin-脚通过第九电阻连接供电端，AD转换芯片的Vin-脚还通过第十电阻接地。
一种在线式气体探测器，包括探测器主体，其还包括若干个连接件和若干个所述的分离式传感器装置；
各个分离式传感器装置安装在任一连接件的内部，分离式传感器装置的信号引脚插入连接件的转接接口中并对应电连接，连接件的转接接口插入探测器主体的外置接口上；
所述分离式传感器装置采集目标气体和周围温度并输出对应的浓度AD值和温度AD值，通过连接件传输至探测器主体；探测器主体根据浓度AD值显示对应气体的浓度值，并在浓度值超过报警设定值时报警；探测器主体还根据温度AD值进行温度补偿以校准浓度值。
所述的在线式气体探测器中，所述连接件包括下盖和上盖；
所述上盖内部设置有5个转接接口，用于插入分离式传感器装置底部的5个信号引脚；下盖的内侧顶部与分离式传感器装置的顶部之间通过一防水透气膜片隔离，上盖的外侧设置有外螺纹，所述外螺纹与下盖底部内侧的内螺纹适配，将内螺纹与外螺纹拧紧使下盖与上盖连接为一整体。
所述的在线式气体探测器中，所述分离式传感器装置顶部的凸起外围设置第一防水密封圈，所述外螺纹上设置第二防水密封圈。
所述的在线式气体探测器中，所述分离式传感器装置包括焊接有气体传感器的第一电路板，用于保护并容置气体传感器的传感器保护上盖，与第一电路板上的气体传感器的引脚电连接的传感器保护底座，设置有5个信号引脚并与传感器保护底座电连接的第二电路板，第二电路板与传感器保护上盖的开口处扣合连接。
相较于现有技术，本发明提供的分离式传感器装置及在线式气体探测器，在线式气体探测器包括探测器主体、若干个连接件和若干个分离式传感器装置；各个分离式传感器装置安装在任一连接件的内部，分离式传感器装置的信号引脚插入连接件的转接接口中并对应电连接，连接件的转接接口插入探测器主体的外置接口上；所述分离式传感器装置采集目标气体和周围温度并输出对应的浓度AD值和温度AD值，通过连接件传输至探测器主体；探测器主体根据浓度AD值显示对应气体的浓度值，并在浓度值超过报警设定值时报警；探测器主体还根据温度AD值进行温度补偿以校准浓度值。通过将气体检测、AD采集、温度检测以及存储功能集成在一起做成分离式传感器装置，出现气体传感器故障或失效时，可直接更换分离式传感器装置。解决了现有在线式气体检测仪传感器更换不方便的问题。
附图说明
图1为本发明提供的在线式气体探测器的结构框图。
图2为本发明提供的分离式传感器装置和连接件的结构图。
图3为本发明提供的分离式传感器装置和连接件的剖面示意图。
图4为本发明提供的分离式传感器装置和连接件的爆破图。
图5为本发明提供的分离式传感器装置的示意图。
图6为本发明提供的分离式传感器装置中滤波放大电路的电路图。
图7为本发明提供的分离式传感器装置中温度检测单元的电路图。
图8为本发明提供的分离式传感器装置中AD单元的电路图。
图9为本发明提供的分离式传感器装置中存储芯片的电路图。
具体实施方式
本发明提供一种分离式传感器装置及在线式气体探测器，将现有的传感器单元与控制板分离，控制板部分的功能不变，这样可以批量生产传感器单元而不必考虑探测器的类型，传感器单元的电路根据传感器类型不同有所区别，在进行标定时，只需标定传感器单元不必进行整机标定。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1和图2，本发明实施例提供的在线式气体探测器包括若干个分离式传感器装置10、探测器主体20和若干个连接件30（31和32），分离式传感器装置10安装在任一连接件30的内部，分离式传感器装置10的信号引脚（本实施例为5个，包含一组IIC通讯）插入连接件30的转接接口中并对应电连接。连接件30的转接接口插入探测器主体20的外置接口上，这样分离式传感器装置10通过连接件30与探测器主体20电连接。所述分离式传感器装置10采集目标气体和周围温度并输出对应的浓度AD值和温度AD值，通过连接件30传输至探测器主体20；探测器主体20根据浓度AD值显示对应气体的浓度值，并在浓度值超过报警设定值时报警；探测器主体20还根据温度AD值进行温度补偿以校准浓度值。
本实施例中，所述连接件30包括下盖31和上盖32；如图2、图3和图4所示：所述上盖32内部设置有5个转接接口321[U1] ，用于插入分离式传感器装置10底部的5个信号引脚（一种针脚），5个信号引脚和5个转接接口321（进行了防呆设置）的位置相对应；通过这种插接方式使分离式传感器装置10与上盖32 连接到一起。下盖31的内侧顶部与分离式传感器装置10的顶部之间通过防水透气膜片2隔离，起到防水防尘过滤的作用；优选地，还可在分离式传感器装置10顶部的凸起外围设置第一防水密封圈3、与下盖31内侧抵接挤压起到密封防水的作用；上盖32的外侧设置有外螺纹322，所述外螺纹322与下盖31底部内侧的内螺纹适配。先将分离式传感器装置10插入上盖32，在将内螺纹与外螺纹322拧紧从而使下盖31与上盖32连接为一整体。优选地，还可在外螺纹322上设置螺纹状的第二防水密封圈12以进行防水处理；还可在上盖32的凸起部填充环氧树脂以保护。
所述分离式传感器装置10包括焊接有气体传感器5的第一电路板6（其上主要是设置对应的传感器），用于保护并容置气体传感器5的传感器保护上盖4，与第一电路板6上的气体传感器5的引脚电连接的传感器保护底座7，设置有5个信号引脚并与传感器保护底座7电连接的第二电路板8（其上主要是设置与信号处理和传输相关的电路），第二电路板8与传感器保护上盖4的开口处扣合连接。优选地，可在传感器保护底座7与第二电路板8之间设置第三防水密封圈10以进行防水处理。
本实施例中，所述分离式传感器装置10的电路板上设置有气体检测单元110、温度检测单元120和传感器单元130；所述传感器单元130连接气体检测单元110和温度检测单元120，传感器单元130通过I2C总线与探测器主体20通讯连接。
其中，所述气体检测单元110用于检测目标气体的浓度（即环境中目标气体的含量）并输出对应气体的浓度信号至传感器单元；其包括气体传感器111和滤波放大电路112：所述滤波放大电路112连接气体传感器111和传感器单元130。所述气体传感器检测周围环境目标气体的浓度并输出对应气体的浓度信号（VR、VS），滤波放大电路12对所述浓度信号进行滤波放大后输出模拟浓度信号SIG至传感器单元130。目标气体的类型与气体传感器的类型适配，目标气体可为CO（一氧化碳）、SO2（二氧化硫）、CO2（二氧化碳）、O3（臭氧）等。
一个气体检测单元110内设置一种类型的气体传感器。则一个分离式传感器装置10能检测一种目标气体。探测器主体20可设置一个或若干个外置接口，设置一个时，需要检测哪种气体直接在连接件30内换上对应的分离式传感器装置10即可；若设置多个外置接口，则可通过多个连接件30连接不同的分离式传感器装置10实现多种目标气体的同时检测。此处对探测器主体20所能连接的分离式传感器装置10的个数和类型不作限定。优选地，气体传感器可选用电化学传感器。
所述温度检测单元120内置温度传感器，用于检测目标气体所处环境的温度并输出对应的温度AD值给MCU；当温度变化时，温度传感器的输出也跟着变化。每个分离式传感器装置10都需要进行温度检测，后续通过温度补偿可使对应目标气体的检测更加准确。
所述传感器单元130用于参数的保存和气体浓度AD检测采集；其包括存储芯片131和AD单元132，存储芯片131与连接件30通过I2C总线连接，AD单元132连接滤波放大电路112和连接件30。开机后MCU从存储芯片中读取各传感器的状态和初始参数并通过I2C总线传输。气体传感器预热完成后进行对应的气体和温度采集，AD单元对滤波放大后的模拟浓度信号SIG 进行模数转换，输出对应的浓度AD值并通过I2C总线传给MCU。存储芯片用于存储在系统设置及用户设置的参数、标定时保存的标定的AD值、在开机时将参数传递给MCU。同时其还具有和校验功能，防止出现读出错时，用户仍使用测量值进行参考。
需要理解的是，温度检测单元120、存储芯片131和AD单元132都是通过IIC总线和MCU进行通信；这三个单元是独立的，MCU在IIC总线中做主机，其余单元都是以从机的形式存在，基于IIC总线的这种性质，这三个单元使用同一IIC总线传输数据。
所述探测器主体20包括MCU 210、传输单元220、红外按键单元230和显示单元240；所述MCU 210连接传输单元220、红外按键单元230和显示单元240。
所述MCU 210用于温补及浓度计算、显示、浓度超标/故障报警、传输单元220的输出以及红外遥控界面的控制等。包括：在标定和参数设置时，将参数通过I2C总线写入到传感器单元的存储芯片中；根据浓度AD（AD全称是ADC（Analog-to-Digital Converter），此处所涉及的AD一般都是名词，指的是ADC的转换值）值计算出气体的浓度值并在显示单元上显示，并判断浓度值大于或等于报警设定值时进行报警；还根据温度AD值计算出传感器单元130实际的温度值，根据温度值对零点AD或者跨度AD进行温度补偿，可以得到更准确的气体的浓度值。
所述传输单元220用于将浓度值、气体类型、量程等参数传递给上位机或者控制器等其他平台。在具体实施时，传输单元220可采用4-20mA电路和/或RS485电路，4-20mA电路和RS485电路均连接MCU。4-20mA作为一种工业信息数据传输电路，具有远距离传输的优点。当使用RS485电路通讯时，其他平台还可通过RS485电路对探测器主机进行相应的操作。RS485通讯具有抗干扰性强、距离远等优点。
所述红外按键单元230用于根据按键操作生成对应的红外遥控值给MCU，以实现红外遥控。所述显示单元240由LED指示灯和LED显示屏组成，用于指示系统的工作状态、对相关参数进行设置、对传感器单元进行标定等。红外按键单元230和显示单元24一起实现人机交互功能。
请一并参阅图6，所述气体检测单元110的滤波放大电路112包括第一比较器U1A、第二比较器U1B、MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；所述第一比较器U1A的同相输入端连接第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端和第二比较器U1B的同相输入端；第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端均接地（具体实施时是分别输入对应的偏压VR、VS，针对一些带偏压的传感器的预留设置，本实施例默认接地），第一比较器U1A的反相输入端通过第一电容C1连接第一比较器U1A的输出端和气体传感器M的C脚，第一比较器U1A的反相输入端还通过第三电阻R3连接气体传感器M的R脚和MOS管Q1的源极，MOS管Q1的栅极连接供电端+3.3V，气体传感器M的S脚连接MOS管Q1的漏极和第二比较器U1B的反相输入端，第二比较器U1B的反相输入端通过第二电容C2连接第二比较器U1B的输出端和传感器单元130，第四电阻R4与第二电容C2并联。
其中，气体传感器M检测对应气体的浓度信号，经过第一比较器U1A（型号较佳为MCP6032）转换成电压信号，再经过第二比较器U1B（型号较佳为MCP6032）将电压信号放大到适合ADC采集的幅度，输出模拟浓度信号SIG至传感器单元130。在具体实施时，还可在MOS管Q1的栅极与供电端+3.3V之间设置一电阻来保护MOS管Q1，避免大电流烧坏MOS管Q1。还可设置一电阻与第一电容C1并联，通过选择是否将该电阻或第三电阻R3接入电路中，可适应不同类型气体传感器的放大需求。需要理解的是，滤波放大电路112的具体电路结构还可根据气体传感器的类型进行对应修改，如调整放大系数，使各种气体传感器输出的浓度信号都能转换放大为适合ADC采集的模拟浓度信号SIG。
请一并参阅图7，所述温度检测单元120包括: 温度传感器U1、第三电容C3和第五电阻R5；所述温度传感器U1的SDA脚和SCL脚分别连接分离式传感器装置10的第一信号引脚和第二信号引脚（即第一组IIC通讯，传输的是温度AD值（DATA1和CLK1））；温度传感器U1的OS脚通过第五电阻R5连接供电端+3.3V；温度传感器U1的VCC脚连接供电端+3.3V、温度传感器U1的A0脚、温度传感器U1的A1脚和第三电容C3的一端；温度传感器U1的A2脚连接第三电容C3的另一端、温度传感器U1的GND脚和地。
其中，温度传感器U1（型号较佳为LM75A）采用工业级温度传感器进行工作温度采集并根据环境温度变化对气体传感器采集的信号进行补偿，有利于系统稳定性和可靠性。
请一并参阅图8，所述传感器单元130中的AD单元132包括：AD转换芯片U2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四电容C1和第五电容C5；所述AD转换芯片U2的Vin+脚通过第六电阻R6连接第二比较器U1B的输出端，AD转换芯片U2的Vin+脚还通过第四电容C4接地，AD转换芯片U2的SCL脚和SDA脚分别连接分离式传感器装置10的第三信号引脚和第四信号引脚（即第二组IIC通讯，传输的是气体的浓度AD值（DATA和CLK））；AD转换芯片U2的VDD脚连接第五电容C5的一端、供电端+3.3V、第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端；第五电容C5的另一端接地，第七电阻R7的另一端连接AD转换芯片U2的SDA脚，第八电阻R8的另一端连接AD转换芯片U2的SCL脚，AD转换芯片U2的Vin-脚通过第九电阻R9连接供电端+3.3V，AD转换芯片U2的Vin-脚还通过第十电阻R10接地。
其中，AD转换芯片U2的型号较佳为ADS1110-ED0，AD转换芯片U2对模拟浓度信号SIG 进行模数转换，输出对数字的浓度AD值采用IIC通讯，依次经过第三信号引脚和第四信号引脚、连接件30的转接接口、探测器主体20的外置接口、最后传输至MCU中。
请一并参阅图9，所述传感器单元130中，存储芯片131的VDD脚连接供电端+3.3V和第六电容C6的一端，存储芯片131的HOLD脚连接第六电容C6的另一端和地，存储芯片131的A0脚、A1脚、A2脚和GND脚均接地；存储芯片131的CLK脚和DATA脚分别连接分离式传感器装置10的第五信号引脚和第六信号引脚（即第三组IIC通讯，传输的是参数和标定的AD值（DATA2和CLK2））。
本实施例中，传感器单元130在正常工作中需要一些基本参数的辅助，这些基本的参数存储在存储芯片131（EEPROM，型号较佳为24LCXX）内，存储芯片131除了辅助气体传感器工作外还存储了一部分系统校准参数，这样可以很方便的将气体传感器更换到其他系统上，非常便于维护和使用。
综上所述，本发明提供的分离式传感器装置及在线式气体探测器，通过模块化各种气体传感器使其独立，将气体传感器、AD采集、温度检测以及存储功能的电路封装在一起做成分离式传感器装置，并对分离式传感器装置的结构进行防水防尘设置，避免了气体传感器引脚腐蚀的问题。生产时可对分离式传感器装置批量进行参数设置和标定，无需整机行标定，提高了生产效率。出现气体传感器故障或失效时，可直接更换分离式传感器装置（可厂家标定或用户标定），无需厂家技术服务人员到现场进行更换和标定。具有带电热插拔功能，在不掉电的情况下直接更换时可自动识别气体传感器，自动重启，不影响其当下使用，提高了服务质量和效率，同时也降低了服务成本。
上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种分离式传感器装置，通过连接件与探测器主体连接，其特征在于，包括气体检测单元、温度检测单元和传感器单元；
所述气体检测单元检测目标气体的浓度并输出对应气体的浓度信号至传感器单元，温度检测单元检测目标气体所处环境的温度并输出对应的温度AD值；传感器单元对浓度信号进行模数转换并输出对应的浓度AD值、还存储参数和标定的AD值；温度AD值和浓度AD值通过连接件传输至探测器主体。
2.根据权利要求1所述的分离式传感器装置，其特征在于，所述气体检测单元包括气体传感器和滤波放大电路；
所述气体传感器检测周围环境目标气体的浓度并输出对应气体的浓度信号，滤波放大电路对所述浓度信号进行滤波放大后输出模拟浓度信号至传感器单元。
3.根据权利要求2所述的分离式传感器装置，其特征在于，所述传感器单元包括存储芯片和AD单元；
所述存储芯片用于存储设置的气体传感器的参数、标定的AD值； AD单元对滤波放大后的模拟浓度信号进行模数转换，输出对应的浓度AD值并通过I2C总线输出至连接件，通过连接件传输至探测器主体。
4.根据权利要求3所述的分离式传感器装置，其特征在于，所述滤波放大电路包括第一比较器、第二比较器、MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；
所述第一比较器的同相输入端连接第一电阻的一端、第二电阻的一端和第二比较器的同相输入端；第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均接地，第一比较器的反相输入端通过第一电容连接第一比较器的输出端和气体传感器的C脚，第一比较器的反相输入端还通过第三电阻连接气体传感器的R脚和MOS管的源极，MOS管的栅极连接供电端，气体传感器的S脚连接MOS管的漏极和第二比较器的反相输入端，第二比较器的反相输入端通过第二电容连接第二比较器的输出端和传感器单元，第四电阻与第二电容并联。
5.根据权利要求4所述的分离式传感器装置，其特征在于，所述温度检测单元包括: 温度传感器、第三电容和第五电阻；
所述温度传感器的SDA脚和SCL脚分别连接分离式传感器装置的第一信号引脚和第二信号引脚；温度传感器的OS脚通过第五电阻连接供电端；温度传感器的VCC脚连接供电端、温度传感器的A0脚、温度传感器的A1脚和第三电容的一端；温度传感器的A2脚连接第三电容的另一端、温度传感器的GND脚和地。
6.根据权利要求5所述的分离式传感器装置，其特征在于，所述AD单元包括: AD转换芯片、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容和第五电容；
所述AD转换芯片的Vin+脚通过第六电阻连接第二比较器的输出端，AD转换芯片的Vin+脚还通过第四电容接地，AD转换芯片的SCL脚和SDA脚分别连接分离式传感器装置的第三信号引脚和第四信号引脚；AD转换芯片的VDD脚连接第五电容的一端、供电端、第七电阻的一端和第八电阻的一端；第五电容的另一端接地，第七电阻的另一端连接AD转换芯片的SDA脚，第八电阻的另一端连接AD转换芯片的SCL脚，AD转换芯片的Vin-脚通过第九电阻连接供电端，AD转换芯片的Vin-脚还通过第十电阻接地。
7.一种在线式气体探测器，包括探测器主体，其特征在于，还包括若干个连接件和若干个如权利要求1-6任一项所述的分离式传感器装置；
各个分离式传感器装置安装在任一连接件的内部，分离式传感器装置的信号引脚插入连接件的转接接口中并对应电连接，连接件的转接接口插入探测器主体的外置接口上；
所述分离式传感器装置采集目标气体和周围温度并输出对应的浓度AD值和温度AD值，通过连接件传输至探测器主体；探测器主体根据浓度AD值显示对应气体的浓度值，并在浓度值超过报警设定值时报警；探测器主体还根据温度AD值进行温度补偿以校准浓度值。
8.根据权利要求7所述的在线式气体探测器，其特征在于，所述连接件包括下盖和上盖；
所述上盖内部设置有5个转接接口，用于插入分离式传感器装置底部的5个信号引脚；下盖的内侧顶部与分离式传感器装置的顶部之间通过一防水透气膜片隔离，上盖的外侧设置有外螺纹，所述外螺纹与下盖底部内侧的内螺纹适配，将内螺纹与外螺纹拧紧使下盖与上盖连接为一整体。
9.根据权利要求8所述的在线式气体探测器，其特征在于，所述分离式传感器装置顶部的凸起外围设置第一防水密封圈，所述外螺纹上设置第二防水密封圈。
10.根据权利要求7所述的在线式气体探测器，其特征在于，所述分离式传感器装置包括焊接有气体传感器的第一电路板，用于保护并容置气体传感器的传感器保护上盖，与第一电路板上的气体传感器的引脚电连接的传感器保护底座，设置有5个信号引脚并与传感器保护底座电连接的第二电路板，第二电路板与传感器保护上盖的开口处扣合连接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109659734A (zh) * 2018-12-04 2019-04-19 点阵纵横科技(北京)有限责任公司 一种基于超声波传感器的转接板及其制造方法
CN110426492A (zh) * 2019-08-01 2019-11-08 无锡格林通安全装备有限公司 一种气体探测器的测试方法、装置及系统
CN110441484A (zh) * 2019-09-23 2019-11-12 深圳市无眼界科技有限公司 一种空气气态污染物的检测装置及检测系统
CN110554155A (zh) * 2019-10-22 2019-12-10 深圳市无眼界科技有限公司 恒温气体检测系统
CN112557606A (zh) * 2021-02-28 2021-03-26 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种专用于气体探测器性能参数测定的辅助装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399720A (zh) * 2000-06-05 2003-02-26 株式会社富士金 气体检测传感器
CN201885990U (zh) * 2010-12-07 2011-06-29 上海翼捷工业安防技术有限公司 智能型气体传感器
CN201885963U (zh) * 2010-11-30 2011-06-29 上海翼捷工业安防技术有限公司 微型气体探测器
CN104981688A (zh) * 2013-05-29 2015-10-14 罗斯蒙特分析公司 具有湿度和温度补偿的硫化氢气体探测器
CN205384242U (zh) * 2016-03-07 2016-07-13 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种智能电化学气体传感器模块
JP2017191001A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 理研計器株式会社 ガス検知器
CN208239405U (zh) * 2018-06-08 2018-12-14 深圳市无眼界科技有限公司 一种分离式传感器装置及在线式气体探测器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1399720A (zh) * 2000-06-05 2003-02-26 株式会社富士金 气体检测传感器
CN201885963U (zh) * 2010-11-30 2011-06-29 上海翼捷工业安防技术有限公司 微型气体探测器
CN201885990U (zh) * 2010-12-07 2011-06-29 上海翼捷工业安防技术有限公司 智能型气体传感器
CN104981688A (zh) * 2013-05-29 2015-10-14 罗斯蒙特分析公司 具有湿度和温度补偿的硫化氢气体探测器
CN205384242U (zh) * 2016-03-07 2016-07-13 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种智能电化学气体传感器模块
JP2017191001A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 理研計器株式会社 ガス検知器
CN208239405U (zh) * 2018-06-08 2018-12-14 深圳市无眼界科技有限公司 一种分离式传感器装置及在线式气体探测器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PHILIPS: "LM75A技术资料", 《百度文库》 *
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED: "ADS1110技术资料", 《百度文库》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109659734A (zh) * 2018-12-04 2019-04-19 点阵纵横科技(北京)有限责任公司 一种基于超声波传感器的转接板及其制造方法
CN110426492A (zh) * 2019-08-01 2019-11-08 无锡格林通安全装备有限公司 一种气体探测器的测试方法、装置及系统
CN110426492B (zh) * 2019-08-01 2022-04-19 无锡格林通安全装备有限公司 一种气体探测器的测试方法、装置及系统
CN110441484A (zh) * 2019-09-23 2019-11-12 深圳市无眼界科技有限公司 一种空气气态污染物的检测装置及检测系统
CN110554155A (zh) * 2019-10-22 2019-12-10 深圳市无眼界科技有限公司 恒温气体检测系统
CN112557606A (zh) * 2021-02-28 2021-03-26 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种专用于气体探测器性能参数测定的辅助装置
CN112557606B (zh) * 2021-02-28 2021-06-04 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种专用于气体探测器性能参数测定的辅助装置

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