CN206223717U - 用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，包括电化学气体传感元件、电化学气体驱动电路、微处理器芯片、电源供电电路，所述电化学气体传感元件的供电引线连接至电化学气体驱动电路，所述电化学气体传感元件的检测极引线和对极引线连接至分压电阻R5，检测极引线的输出端通过AD转换电路连接至微处理器芯片的传感元件阻值输入端子。本实用新型通过热敏传感器TH1和分压电阻R8的分压感应环境温度变量的阻值，将该阻值信号作为电化学气体传感元件的温度校正系数输入到微处理器芯片中，减小温度变化对电化学气体传感元件的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路。
背景技术
随着社会的进步技术的发展，空气污染问题越来越严重，而且已经开始对人们的身体健康造成了巨大的威胁。为了更好的控制空气的污染，人们需要对空气中污染物的浓度进行测量。人们一般通过空气污染物检测设备对空气中污染物的浓度进行测量。
现有的气体检测仪器多为单气体或固定气体种类的单气体检测仪器，气体传感器的体型大、检测气体品种单一、固定，且一般不具备数据处理功能，且传统的气体检测仪器由于多数采用半导体材料加热时产生的异性来实现气体浓度检测的，而这种检测气体浓度的方式灵敏性差，气体浓度变化范围小时不容易检测到。且半导体材料对使用温度的依赖性很高，适用范围窄。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，第一，采用高灵敏度的电化学气体传感元件，能够在-40°～70°温度范围内测量。第二，增设温度校正电路，自驱动电路基础上对电化学传感器的输出信号作出温度修正，通过热敏传感器TH1和分压电阻R8的分压感应环境温度变量的阻值，将该阻值信号作为电化学气体传感元件的温度校正系数输入到微处理器芯片中，减小温度变化对电化学气体传感元件的影响。第三，通过增设滤波电容C1和滤波电容C2，减小电源供电电路对信号电路的干扰。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，包括电化学气体传感元件、电化学气体驱动电路、微处理器芯片、电源供电电路，所述电化学气体传感元件的供电引线连接至电化学气体驱动电路，所述电化学气体传感元件的检测极引线和对极引线连接至分压电阻R5，检测极引线的输出端通过AD转换电路连接至微处理器芯片的传感元件阻值输入端子。
进一步地，所述微处理器芯片的型号为R5F10268ASP。
进一步地，所述微处理器芯片的复位端子通过上拉电阻R3连接至电源供电电路的5V电源。
进一步地，所述微处理器芯片的工具输入端子通过上拉电阻R4连接至电源供电电路的5V电源。
进一步地，所述微处理器芯片的接地引脚接地。
进一步地，所述微处理器芯片的采样控制开关引脚为ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚，所述ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚分别通过电阻R9、R10、R11连接至电源供电电路的5V电源，所述微处理器芯片的VDD引脚连接至电源供电电路。
进一步地，还包括温度校正电路，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至温度校正电路，所述温度校正电路包括热敏电阻TH1和分压电阻R8，所述热敏电阻TH1和分压电阻R8串联连接，热敏电阻TH1的一端连接至电源供电电路的5V电源，所述分压电阻R8的低端接地，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至热敏电阻TH1与分压电阻R8之间。
进一步地，所述微处理器芯片的SDA引脚通过电阻R1连接至电源供电电路的5V电源。
进一步地，所述微处理器芯片的SCL引脚通过电阻R2连接至电源供电电路的5V电源。
进一步地，所述电化学气体驱动电路选用TGS2600型号的芯片，所述TGS2600型号芯片的第三引脚和第四引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述电化学气体驱动电路的接地引线接地。
进一步地，所述供电电源电路包括P1芯片，所述P1芯片的第一引脚连接至微处理器芯片的Tool引脚，所述P1芯片的第二引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述P1芯片的第三引脚接地，所述P1芯片的第四引脚连接至微处理器芯片的SCL引脚，所述P1芯片的第五引脚连接至微处理器芯片SDA引脚，所述P1芯片的第六引脚连接至微处理器芯片的复位引脚。
进一步地，所述P1芯片的第二引脚和地三引脚之间设置有滤波电容C1，所述滤波电容C1为10uF的滤波电容。
进一步地，所述电化学气体驱动电路的第二引脚和第三引脚之间设置有滤波电容C2，所述滤波电容C2为0.1uF的滤波电容。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
第一，采用高灵敏度的电化学气体传感元件，能够在-40°～70°温度范围内测量。第二，增设温度校正电路，自驱动电路基础上对电化学传感器的输出信号作出温度修正，通过热敏传感器TH1和分压电阻R8的分压感应环境温度变量的阻值，将该阻值信号作为电化学气体传感元件的温度校正系数输入到微处理器芯片中，减小温度变化对电化学气体传感元件的影响。第三，通过增设滤波电容C1和滤波电容C2，减小电源供电电路对信号电路的干扰。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式：
参见图1～图2，用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，包括电化学气体传感元件、电化学气体驱动电路、微处理器芯片、电源供电电路，所述电化学气体传感元件的供电引线连接至电化学气体驱动电路，所述电化学气体传感元件的检测极引线和对极引线连接至分压电阻R5，检测极引线的输出端通过AD转换电路连接至微处理器芯片的传感元件阻值输入端子。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的型号为R5F10268ASP。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的复位端子通过上拉电阻R3连接至电源供电电路的5V电源。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的工具输入端子通过上拉电阻R4连接至电源供电电路的5V电源。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的接地引脚接地。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的采样控制开关引脚为ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚，所述ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚分别通过电阻R9、R10、R11连接至电源供电电路的5V电源，所述微处理器芯片的VDD引脚连接至电源供电电路。
作为优选实施例，还包括温度校正电路，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至温度校正电路，所述温度校正电路包括热敏电阻TH1和分压电阻R8，所述热敏电阻TH1和分压电阻R8串联连接，热敏电阻TH1的一端连接至电源供电电路的5V电源，所述分压电阻R8的低端接地，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至热敏电阻TH1与分压电阻R8之间。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的SDA引脚通过电阻R1连接至电源供电电路的5V电源。
作为优选实施例，所述微处理器芯片的SCL引脚通过电阻R2连接至电源供电电路的5V电源。
作为优选实施例，所述电化学气体驱动电路选用TGS2600型号的芯片，所述TGS2600型号芯片的第三引脚和第四引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述电化学气体驱动电路的接地引线接地。
作为优选实施例，所述供电电源电路包括P1芯片，所述P1芯片的第一引脚连接至微处理器芯片的Tool引脚，所述P1芯片的第二引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述P1芯片的第三引脚接地，所述P1芯片的第四引脚连接至微处理器芯片的SCL引脚，所述P1芯片的第五引脚连接至微处理器芯片SDA引脚，所述P1芯片的第六引脚连接至微处理器芯片的复位引脚。
作为优选实施例，所述P1芯片的第二引脚和地三引脚之间设置有滤波电容C1，所述滤波电容C1为10uF的滤波电容。
作为优选实施例，所述电化学气体驱动电路的第二引脚和第三引脚之间设置有滤波电容C2，所述滤波电容C2为0.1uF的滤波电容。
Claims (9)
1.用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，包括电化学气体传感元件、电化学气体驱动电路、微处理器芯片、电源供电电路，所述电化学气体传感元件的供电引线连接至电化学气体驱动电路，所述电化学气体传感元件的检测极引线和对极引线连接至分压电阻R5，检测极引线的输出端通过AD转换电路连接至微处理器芯片的传感元件阻值输入端子。
2.根据权利要求1所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述微处理器芯片的型号为R5F10268ASP。
3.根据权利要求2所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述微处理器芯片的复位端子通过上拉电阻R3连接至电源供电电路的5V电源。
4.根据权利要求3所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述微处理器芯片的Tool输入端子通过上拉电阻R4连接至电源供电电路的5V电源。
5.根据权利要求4所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述微处理器芯片的采样控制开关引脚为ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚，所述ANI18引脚、ANI19引脚、ANI20引脚分别通过电阻R9、R10、R11连接至电源供电电路的5V电源，所述微处理器芯片的VDD引脚连接至电源供电电路。
6.根据权利要求5所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，还包括温度校正电路，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至温度校正电路，所述温度校正电路包括热敏电阻TH1和分压电阻R8，所述热敏电阻TH1和分压电阻R8串联连接，热敏电阻TH1的一端连接至电源供电电路的5V电源，所述分压电阻R8的低端接地，所述微处理器芯片的第十八引脚连接至热敏电阻TH1与分压电阻R8之间。
7.根据权利要求1所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述电化学气体驱动电路选用TGS2600型号的芯片，所述TGS2600型号芯片的第三引脚和第四引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述电化学气体驱动电路的接地引线接地。
8.根据权利要求6所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述供电电源电路包括P1芯片，所述P1芯片的第一引脚连接至微处理器芯片的Tool引脚，所述P1芯片的第二引脚连接至电源供电电路的5V电源，所述P1芯片的第三引脚接地，所述P1芯片的第四引脚连接至微处理器芯片的SCL引脚，所述P1芯片的第五引脚连接至微处理器芯片SDA引脚，所述P1芯片的第六引脚连接至微处理器芯片的复位引脚。
9.根据权利要求8所述的用于空气污染物监测的气体传感器驱动电路，其特征在于，所述P1芯片的第二引脚和地三引脚之间设置有滤波电容C1，所述滤波电容C1为10uF的滤波电容；所述电化学气体驱动电路的第二引脚和第三引脚之间设置有滤波电容C2，所述滤波电容C2为0.1uF的滤波电容。
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