CN205334695U - 一种便携式可燃气体报警仪 - Google Patents

一种便携式可燃气体报警仪 Download PDF

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郭敬江
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Abstract

一种便携式可燃气体报警仪，包括：中央处理器，所述中央处理器连接电源电路，气体检测电路，报警电路以及显示电路；所述气体检测电路包括气体感应电路、温度补偿电路、数模转换电路以及数字调控电阻电路；所述电源电路至少输出两个不同的电压值。它提出了一种能够主动进行气体采样，数字显示可燃气体的泄漏浓度，并及时进报警装置以及最大限度方便用户使用的报警仪。

Description

一种便携式可燃气体报警仪
技术领域
本实用新型涉及环境安全防护领域，尤其涉及一种便携式可燃气体报警仪。
背景技术
随着可燃气体应用领域的迅速扩大，在给人们的生产、生活带来极大方便的同时，由于其易燃易爆的特性，使得事故的发生率也相应的提高了，对人们的生命和财产安全构成了极大的威胁。为防患于未然，对可燃气体的泄漏进行检测就显得十分必要了。同时应该看到，相应的报警仪的可靠性与易用性，对检测工作的执行效果有着举足轻重的作用，因此一种使用简单、功能可靠、精度高、用户使用方便的报警仪，必然有着广阔的应用前景。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种能够主动进行气体采样，数字显示可燃气体的泄漏浓度，并及时进报警装置以及最大限度方便用户使用的报警仪。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种便携式可燃气体报警仪，包括：中央处理器，所述中央处理器连接电源电路，气体检测电路，报警电路以及显示电路；所述气体检测电路包括气体感应电路、温度感应电路、数模转换电路以及数字调控电阻电路；所述电源电路至少输出两个不同的电压值。
所述电源电路包括两个稳压芯片；所述电源电路输出两个不同的电压值，分别为第一输出电压VCC，第二输出电压VCC1。
所述气体感应电路包括气体传感器TGS2611；所述温度感应电路包括温度传感器MCP9802A0T-M；所述数模转换电路包括数模转换器MCP3425A3T-E/CH；所述数字调控电阻电路包括数字电位器MCP41100I/SN；所述中央处理器为ATMEGA329-16AU。
所述报警电路包括三极管Q11，所述三极管Q11的发射极接地；所述三极管Q11的基极通过电阻R29连接处理器；所述三极管Q11的基极与发射极之间连接有电阻R30；所述三极管Q11的集电极通过开关二极管BAW56连接第二输出电压VCC1，所述第二输出电压VCC1通过电容C22接地，所述三极管Q11的集电极与所述第二输出电压VCC1之间连接有扬声器TW1。
所述显示电路包括背光电路与LCD液晶显示电路，所述背光电路包括三极管Q10，所述三极管Q10的发射极接地；所述三极管Q10的基极通过电阻R31连接处理器；所述三极管Q10的基极与发射极之间连接有电阻R32；所述三极管Q10的集电极分别连接蓝光二极管LED1、蓝光二极管LED2的阴极，所述蓝光二极管LED1的阳极通过数控电阻NC8连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED1的阳极通过电阻R23连接第一输出电压VCC，所述蓝光二极管LED2的阳极通过数控电阻NC7连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED2的阳极通过电阻R32连接第一输出电压VCC。
本实用新型的有益效果有：
1、采用一个电源电路输出至少两种不同的电压既能使的报警器开机即能检测无需长时间预热，又能满足单片机、传感器所需要的电压，电路结构简单，功耗低。
2、采用温度补偿电路用来补偿气体传感器由于温度变化而产生的漂移，使得整个报警器的精度更高更有保障。
3、整个装置采用独立中央处理器进行处理，使得整个装置体积小，功耗低，便于携带，使用方便。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图；
图2电源电路；
图3气体感应电路；
图4中央处理器；
图5报警电路；
图6背光电路；
图7LCD液晶显示电路。
具体实施方式
为了更好的了解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种便携式可燃气体报警仪，包括：中央处理器，所述中央处理器连接电源电路，气体检测电路，报警电路以及显示电路；所述气体检测电路包括气体感应电路、温度感应电路、数模转换电路以及数字调控电阻电路；所述电源电路至少输出两个不同的电压值。
如图2所示，所述电源电路包括两个稳压芯片；所述电源电路输出两个不同的电压值，分别为第一输出电压VCC，第二输出电压VCC1。电源电路使用升压芯片NCP1402SN33T、NCP1402SN50T，MOS管IRLML6401TRPBF,三极管BC817-40等元器件组成。
具体连接方式为：两节五号电池串联连接接入电路连接R33(PGB1010603NR)和R22(PGB1010603NR)，R22、R33的负极接地。R33的正极又连接J4(充电座)2管脚，J4的1、3管脚接地。R22的正极又连接Q8(IRLML6401TRPBF)的漏极，也接D3(MBR0520LT1)正极，D3负极接Q8的源极，Q8的源极和栅极之间接R20(100k)。Q8的栅极接Q7(BC187-40)的集电极，Q7的发射极接地，基极接R21(4.7k)，R21的另一端接单片机U1(ATMEGA329)的17引脚。Q8的源极又接R18(10k)和Q5(IRLML6401TRPBF)。R18的另一端接Q5的栅极和Q4(BAT54)的正极以及Q6(BC187-40)的集电极。Q6的发射极接地，基极接R19(100k)和R5(4.7K)，R19的另一端接地，R5的另一端接单片机U1的17引脚。Q4的负极接R6(100k)、R7(1M)、R8(PGB1010603NR)和按键接插件J1的5引脚。R8的另一端接地。R7的另一端接3.3V电源。R6的另一端接单片机U1的引脚11。按键接插件的引脚1接地，引脚2、3悬空，引脚4接R9(100k)、和单片机的12引脚，引脚6接R16(100K)、R17(PGB1010603NR)和单片机U1的引脚10。R16的另一端接3.3V，R17的另一端接地。Q5的漏极接C10(10uf/16v)的正极、R4(4.75k)、L3(47uh)和L2(47uh)。C10的另一端接地。R4的另一端接R3(3.01k)、C6(100nf)和单片机的引脚58。R3的另一端接地。C6的另一端接地。L2的另一端接升压芯片U3(NCP1402SN33T)的引脚5和D1(MBR0520LT1)的正极。U3的引脚1、2接D1的负极和C8(100uf/16v)的正极，3引脚悬空，4引脚接地。C8负极接地。L3的另一端接U4(NCP1402SN50T)的引脚5和D2(MBR0520LT1)的正极。U4的引脚1接R10(10k)和单片机的引脚5。R10的另一端接地。U4的引脚2接R11(1k)和R12(10k)，U4的引脚3悬空，U4的引脚4接地。R12的另一端接Q3(BC817-40)的集电极，Q3的发射极接地，基极接R15(47k)，R15的另一端接单片机引脚4。R11的另一端接D2的负极和C9(100uf/16v)的正极。C9的负极接地。
如图3与图4所示，所述气体感应电路包括气体传感器TGS2611；所述温度感应电路包括温度传感器MCP9802A0T-M；所述数模转换电路包括数模转换器MCP3425A3T-E/CH；所述数字调控电阻电路包括数字电位器MCP41100I/SN；所述中央处理器为ATMEGA329-16AU。具体连接方式为：半导体可燃气体传感器J3(TGS2611)引脚1接地，引脚2接C17(SDV0603E090C470NPTF)、U5(MCP41100I/SN)引脚5、C16(1nf)和U6(MCP3425A3T-E/CH)引脚6。引脚3接3.3V和C12(SDV0603E090C470NPTF)，引脚4接5V和C15(SDV0603E090C470NPTF)。C17、C16、C12、C15另一端接地。U5的引脚1接单片机U1引脚16，引脚2接单片机U1引脚9，引脚3接单片机U1引脚8，引脚4接地，引脚6、7接R24(33.2K)，R24另一端接地。引脚8接3.3V和C18(100nf)。C18另一端接地。U6的引脚1接C19(1nf)、R25(15k)和R26(4.22K)。C19、R25的另一端接地。R26的另一端接R27(13K)和R28(4.7K)。R27的另一端接R28和3.3v。U6的引脚2接地。U6的引脚3接单片机引脚6(SCL)、U2的引脚4和R37(1k)。U6的引脚4接单片机的引脚7(SDA)、U2的引脚5和R36(1K)。U6的引脚5接C21(10uf/16v)的正极、C20(100nf)和L4(220uh)。C21负极、C20另一端接地。L4另一端接5V。R36、R37另一端接3.3v。U2的引脚1和引脚2之间接C5(100nf)。引脚1又接3.3v，引脚2接地。引脚3悬空。
如图5所示，所述报警电路包括三极管Q11，所述三极管Q11的发射极接地；所述三极管Q11的基极通过电阻R29连接处理器；所述三极管Q11的基极与发射极之间连接有电阻R30；所述三极管Q11的集电极通过开关二极管BAW56连接第二输出电压VCC1，所述第二输出电压VCC1通过电容C22接地，所述三极管Q11的集电极与所述第二输出电压VCC1之间连接有扬声器TW1。开关二极管BAW56，是半导体二极管的一种，由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短。
所述显示电路包括背光电路与LCD液晶显示电路。如图6所示，所述背光电路包括三极管Q10，所述三极管Q10的发射极接地；所述三极管Q10的基极通过电阻R31连接处理器；所述三极管Q10的基极与发射极之间连接有电阻R32；所述三极管Q10的集电极分别连接蓝光二极管LED1、蓝光二极管LED2的阴极，所述蓝光二极管LED1的阳极通过数控电阻NC8连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED1的阳极通过电阻R23连接第一输出电压VCC，所述蓝光二极管LED2的阳极通过数控电阻NC7连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED2的阳极通过电阻R32连接第一输出电压VCC。
如图7所示，LCD液晶显示电路的电路结构为：LCD引脚1接单片机引脚19，LCD引脚,2接单片机引脚25，LCD引脚3接单片机引脚26，LCD引脚4接单片机引脚27，LCD引脚5接单片机引脚28，LCD引脚6接单片机引脚29，LCD引脚7接单片机引脚30，LCD引脚8接单片机引脚31，LCD引脚9接单片机引脚32，LCD引脚10接单片机引脚33，LCD引脚11接单片机引脚51，LCD引脚12接单片机引脚50，LCD引脚13接单片机引脚49，LCD引脚14接单片机引脚48，LCD引脚15接单片机引脚47，LCD引脚16接单片机引脚46，LCD引脚17接单片机引脚45，LCD引脚18接单片机引脚44，LCD引脚19接单片机引脚43，LCD引脚20接单片机引脚42，LCD引脚21接单片机引脚41，LCD引脚22接单片机引脚40，LCD引脚23接单片机引脚39，LCD引脚24接单片机引脚38，LCD引脚25接单片机引脚37，LCD引脚26接单片机引脚36，LCD引脚27接单片机引脚35，LCD引脚28接单片机引脚34。
使用本实用新型提供的报警仪检测的时候首先保证正确安装两节5号一次性碱性电池或者两节5号镍氢可充电电池(本公司提供)。当按下开关按键，开关mos管Q5(IRLML6401TRPBF)导通，电源芯片U3(NCP1402SN33T1)得以供电，产生3.3V电压。3.3V电压给单片机供电。单片机激活后控制引脚5输出高电平作为电源芯片U4(NCP1402SN33T1)的片选信号，U4工作,产生5V电压。单片机管脚4输出高电平导通Q3(BC817-40)，此时通过分压电路作用5V电压升压为5.5V供传感器开机预热使用，预热时间结束单片机管脚4输出控制信号输出低电平Q3截止，分压电路不起作用，直接输出5V电压，给传感器供电。
可燃气体传感器采用5V电压为加热电压，3.3v电压为回路电压，数字电位器(MCP41100I-SN)提供负载电阻，传感器信号输入模数转换器(MCP3425A3T—E/CH)采用I2C方式输入单片，另外使用了温度传感器(MCP9802A0T-M)采集温度信号，通过I2C的方式输入单片机，对可燃气体传感器信号进行补偿。单片机对信号进行统一系统处理判断，相应输出信息。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种便携式可燃气体报警仪，其特征是，包括：中央处理器，所述中央处理器连接电源电路，气体检测电路，报警电路以及显示电路；所述气体检测电路包括气体感应电路、温度补偿电路、数模转换电路以及数字调控电阻电路；所述电源电路至少输出两个不同的电压值。
2.根据权利要求1所述的一种便携式可燃气体报警仪，其特征是，所述电源电路包括两个稳压芯片；所述电源电路输出两个不同的电压值，分别为第一输出电压VCC，第二输出电压VCC1。
3.根据权利要求2所述的一种便携式可燃气体报警仪，其特征是，所述气体感应电路包括气体传感器TGS2611；所述温度补偿电路包括温度传感器MCP9802A0T-M；所述数模转换电路包括数模转换器MCP3425A3T-E/CH；所述数字调控电阻电路包括数字电位器MCP41100I/SN；所述中央处理器为ATMEGA329-16AU。
4.根据权利要求2所述的一种便携式可燃气体报警仪，其特征是，所述报警电路包括三极管Q11，所述三极管Q11的发射极接地；所述三极管Q11的基极通过电阻R29连接处理器；所述三极管Q11的基极与发射极之间连接有电阻R30；所述三极管Q11的集电极通过开关二极管BAW56连接第二输出电压VCC1，所述第二输出电压VCC1通过电容C22接地，所述三极管Q11的集电极与所述第二输出电压VCC1之间连接有扬声器TW1。
5.根据权利要求2所述的一种便携式可燃气体报警仪，其特征是，所述显示电路包括背光电路与LCD液晶显示电路，所述背光电路包括三极管Q10，所述三极管Q10的发射极接地；所述三极管Q10的基极通过电阻R31连接处理器；所述三极管Q10的基极与发射极之间连接有电阻R32；所述三极管Q10的集电极分别连接蓝光二极管LED1、蓝光二极管LED2的阴极，所述蓝光二极管LED1的阳极通过数控电阻NC8连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED1的阳极通过电阻R23连接第一输出电压VCC，所述蓝光二极管LED2的阳极通过数控电阻NC7连接第二输出电压VCC1，所述蓝光二极管LED2的阳极通过电阻R32连接第一输出电压VCC。
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