CN206023199U - 基于mcu的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：它包括降压短路保护模块，降压短路保护模块的输入端连接上一级电源，其输出端连接催化燃烧传感器，催化燃烧传感器和电源负极相连，MCU模块分别与降压短路保护模块和催化燃烧传感器连接。本实用新型的有益效果：采用电阻和场效应管的成本很低，远小于LDO的价格，大大降低了生产的成本；采用降压的方式主要是依靠电阻的分压，保证了整个电路的稳定性；采用单片机控制，实现了催化燃烧传感器的短路保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种短路保护电路，尤其涉及一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统。
背景技术
催化燃烧传感器也叫可燃气体传感器，该类传感器在煤矿、消防及环保等领域中可对可燃性气体准确测量、报警和监控，催化燃烧传感器的管脚短路时，会造成传感器供电芯片的损坏和传感器本身的损坏。现有催化燃烧传感器的短路保护选择高性能的电源芯片LDO或者采用电阻直接降地电压后，再给催化燃烧传感器供电。但是采用低成本的电源芯片LDO，催化燃烧传感器的工作电流比较大，造成了供电芯片发热严重，长期工作容易损毁；采用高性能的电源芯片LDO，成本过高，不利于大批量生产；采用电阻直接降地电压，缺少保护，传感器一旦短路，电阻、上一级开关电源和传感器本身都会损坏。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，它包括降压短路保护模块，降压短路保护模块的输入端连接上一级电源，其输出端连接催化燃烧传感器，催化燃烧传感器和电源负极相连，MCU模块分别与降压短路保护模块和催化燃烧传感器连接。所述的MCU与降压短路保护模块和催化燃烧器模块之间设置有两个采集点。
所述的降压短路保护模块包括场效应管、分压电阻和备用电阻；所述的催化燃烧模块包括黑元件和白元件；所述的MCU包括IO输出和ADC采集。
上一级电源以并联方式与催化燃烧模块的分压电阻和备用电阻相连，分压电阻与场效应管串联，场效应管与备用电阻并联后与催化燃烧模块的黑元件相连；催化燃烧模块的黑元件与白元件串联后连接至电源负极；场效应管的输出端与MCU的ADC采集接口相连，用以采集场效应管与黑元件之间的电压，黑元件的输出端与MCU的ADC采集接口相连，用以采集黑元件与白元件之间的电压；MCU的IO输出接口与场效应管相连，用以控制场效应管的断开和闭合。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果：采用电阻和场效应管的成本很低，远小于LDO的价格，大大降低了生产的成本；采用降压的方式主要是依靠电阻的分压，保证了整个电路的稳定性；采用单片机控制，实现了催化燃烧传感器的短路保护。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：
如附图1所示，一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，它包括降压短路保护模块，降压短路保护模块的输入端连接上一级电源，降压短路保护模块输出端连接催化燃烧传感器，催化燃烧传感器和电源负极相连，MCU模块分别与降压短路保护模块和催化燃烧传感器连接。所述的MCU与降压短路保护模块和催化燃烧器模块之间设置有两个采集点ACD1和ACD2。
所述的降压短路保护模块包括场效应管、分压电阻和备用电阻；所述的催化燃烧模块包括黑元件和白元件；所述的MCU包括IO输出和ADC采集。
上一级电源以并联方式与催化燃烧模块的分压电阻和备用电阻相连，分压电阻与场效应管串联，场效应管与备用电阻并联后与催化燃烧模块的黑元件相连；催化燃烧模块的黑元件与白元件串联后连接至电源负极；场效应管的输出端通过采集点ACD1与MCU的ADC采集接口相连，用以采集场效应管与黑元件之间的电压，黑元件的输出端通过采集点ACD2与MCU的ADC采集接口相连，用以采集黑元件与白元件之间的电压；MCU的IO输出接口与场效应管相连，用以控制场效应管的断开和闭合。
MCU模块控制场效应管导通，通过电阻分压，使传感器两端的电压符合传感器的正常供电电压，从而给传感器供电。
本实用新型的短路保护功能：MCU模块先通过ADC采集到ADC1和ADC2的电压，把采集到的电压值和阈值对比。从而判断，传感器管脚的短路和断路情况。黑元件短路时，ADC1=ADC2；白元件短路时，ADC2=0V；黑白元件都短路时，ADC1=ADC2=0V；正常状态下，ADC1=传感器的额定电压，ADC2≈ADC1/2。检测短路情况下，MCU模块控制场效应管断开，分压电阻不导通，备用电阻比较大，只为了给ADC1和ADC2提供一个电平，从而检测到传感器是否发生短路。场效应管断开后，由于备用电阻的阻值较大，通过传感器的电流很小，从而能够起到对传感器的保护作用。当MCU模块检测传感器处于正常工作的状态下，MCU控制场效应管的导通，使传感器重新恢复正常工作。
本实用新型的断路或损坏检测功能：MCU模块检测ADC1和ADC2的电压。黑元件断路时，ADC1=上一级的电压值，ADC2=0；白元件发生断路时，ADC1=ADC2=上一级的电压值；黑白元件同时断路或者传感器缺失，ADC1=上一级电压值。从而确定传感器的黑元件和白元件处于何种状态。
本实用新型采用电阻、场效应管和MCU的构成传感器保护电路，使用的电阻和场效应管的成本很低，远小于电源芯片LDO的价格，大大降低了生产的成本。而降压的而方式主要是依靠电阻的分压，保证了整个电路的稳定性。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：它包括降压短路保护模块，降压短路保护模块的输入端连接上一级电源，其输出端连接催化燃烧传感器，催化燃烧传感器和电源负极相连，MCU模块分别与降压短路保护模块和催化燃烧传感器连接。
2.根据权利要求1所述的基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：所述的MCU与降压短路保护模块和催化燃烧器模块之间的连接线上设置有两个采集点。
3.根据权利要求1所述的基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：所述的降压短路保护模块中包括分压电阻，分压电阻与备用电阻并联后与上一级电源相连，分压电阻串联备用电阻，备用电阻和场效应管并联后分别与MCU和催化燃烧传感器相连。
4.根据权利要求1所述的基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：所述的MCU模块采用带有ADC采集和IO口的单片机。
5.根据权利要求1所述的基于MCU的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统，其特征在于：所述的上一级电源选用DCDC芯片或电源模块。
Priority Applications (1)
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| CN201620939483.6U CN206023199U (zh) | 2016-08-25 | 2016-08-25 | 基于mcu的催化燃烧传感器的短路保护和损坏检测系统 |
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Publications (1)
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2016
- 2016-08-25 CN CN201620939483.6U patent/CN206023199U/zh active Active
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