CN206862875U - 激光甲烷传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种激光甲烷传感器，包括：防爆壳体、传感装置和电源装置，传感装置包括CPU处理器，与CPU处理器电连接的数码管显示器、信号输出装置、遥控接收装置、声光报警器和激光采样头，数码管显示器的电路结构包括：CH452芯片、数码管和电磁兼容保护电路，数码管和CH452芯片的管脚电连接，电磁兼容保护电路包括一个磁珠、两个钽电容和一个高频电容，磁珠的一端与CH452芯片的供电端电连接，磁珠的另一端连接电源装置；磁珠的两侧分别通过钽电容接地，且CH452芯片的供电端与靠近供电端的钽电容之间通过所述高频电容接地。本实用新型的激光甲烷传感器，提高稳定性和测量精度，降低环境干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲烷检测设备领域，特别是指一种激光甲烷传感器。
背景技术
甲烷是矿井瓦斯主要成分，瓦斯爆炸是矿井生产过程中破坏最严重的自然灾害，因此瓦斯检测设备起到至关重要的作用。常用的检测甲烷浓度的传感器采用催化和热导原理制造，这种传感器稳定性差、测量精度低、易受环境干扰，尤其是在煤矿抽放管道监测中，影响更大，降低测量精度。
实用新型内容
本实用新型提出一种激光甲烷传感器，解决了现有技术中检测甲烷的传感器稳定性差、测量精度低、以及易受环境干扰的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种激光甲烷传感器，包括：长形状的防爆壳体、设置在防爆壳体内的传感装置和电源装置，电源装置给传感装置供电；
所述传感装置包括CPU处理器，与CPU处理器电连接的数码管显示器、信号输出装置、遥控接收装置、声光报警器和激光采样头，所述激光采样头的采样端延伸出所述防爆壳体的底端；
所述数码管显示器的电路结构包括：CH452芯片、数码管和电磁兼容保护电路，所述数码管和所述CH452芯片的管脚电连接，所述电磁兼容保护电路包括一个磁珠、两个钽电容和一个高频电容，所述磁珠的一端与所述CH452芯片的供电端电连接，磁珠的另一端连接电源装置，进行隔离；磁珠的两侧分别通过钽电容接地，且CH452芯片的供电端与靠近供电端的钽电容之间通过所述高频电容接地，进行滤波。
优选的是，所述的激光甲烷传感器中，所述数码管显示器的电路结构还包括通讯保护电路，所述通讯保护电路包括三个上拉电阻和三个下拉电容，一个上拉电阻和一个下拉电容电连接，该上拉电阻和电源装置电连接，该下拉电容接地，形成一组通讯保护电路，共形成三组通讯保护电路；每组通讯保护电路的上拉电阻和一个下拉电容之间与CH452芯片的一个串行接口电连接。
优选的是，所述的激光甲烷传感器中，所述数码管显示器的电路结构还包括输出显示保护电路，所述输出显示保护电路包括8个限流电阻，一个限流电阻与CH452芯片的一个SEG接口电连接。
优选的是，所述的激光甲烷传感器中，所述传感装置还包括电压采集模块，该电压采集模块包括：两个分压电阻、两个二极管以及滤波电路，两个分压电阻串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个二极管串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个分压电阻之间和两个二极管之间电连接，并与所述CPU处理器电连接；所述滤波电路设置在两个分压电阻之间和两个二极管之间。
优选的是，所述的激光甲烷传感器中，所述信号输出装置包括485通讯模块和频率输出模块，所述485通讯模块和频率输出模块可同时输出。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的激光甲烷传感器，在防爆壳体内设置有传感装置和电源装置，提高整体结构的可靠性；本实用新型中的传感装置的数码管显示器的电路结构采用电磁兼容保护电路，通过磁珠对CH452芯片的供电端和电源装置进行隔离，通过钽电容和高频电容进行滤波，形成EMC保护，实现供电保护，提高数码管显示器的稳定性，降低环境对数码管显示器的干扰，进而提高激光甲烷传感器的稳定性和测量精度，降低环境对数码管显示器的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种激光甲烷传感器的传感装置的电路结构框图；
图2为图1中数码管显示器的电路原理示意图；
图3为图1中的电压采集模块的电路原理示意图；
图4为图1中的信号输出装置的485通讯模块的电路原理示意图；
图5为图1中的信号输出装置的频率输出模块的电路原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：一种激光甲烷传感器，包括：长形状的防爆壳体、设置在防爆壳体内的传感装置和电源装置，电源装置给传感装置供电。
如图1所示的传感装置，包括CPU处理器，与CPU处理器电连接的数码管显示器、信号输出装置、遥控接收装置、声光报警器、电压采集模块和激光采样头。激光采样头的采样端延伸出防爆壳体的底端，CPU处理器为STM32F407VET6，该CPU处理器自带存储器、看门狗电路和时钟电路。信号输出装置包括485通讯模块和频率输出模块。
工作过程为：激光采样头的采样端基于调频半导体激光吸收光谱技术采集甲烷气体，经过CPU处理器计算、补偿后，通过数码管显示器显示甲烷浓度值，同时利用信号输出装置输出信号，供远程采集；利用遥控接收装置进行遥控调校零点和灵敏度；利用CPU处理器还可进行故障自检，利用声光报警器报警，给使用和维护带来很大的方便。
如图2所示的数码管显示器，数码管显示器的电路结构包括：CH452芯片、数码管、电磁兼容保护电路、通讯保护电路和输出显示保护电路，数码管和CH452芯片的管脚电连接。
电磁兼容保护电路包括一个磁珠、两个钽电容和一个高频电容，所述磁珠的一端与所述CH452芯片的供电端电连接，磁珠的另一端连接电源装置，进行隔离；磁珠的两侧分别通过钽电容接地，且CH452芯片的供电端与靠近供电端的钽电容之间通过所述高频电容接地，进行滤波。通讯保护电路包括三个上拉电阻和三个下拉电容，一个上拉电阻和一个下拉电容电连接，该上拉电阻和电源装置电连接，该下拉电容接地，形成一组通讯保护电路，共形成三组通讯保护电路；每组通讯保护电路的上拉电阻和一个下拉电容之间与CH452芯片的一个串行接口电连接。输出显示保护电路包括8个限流电阻，一个限流电阻与CH452芯片的一个SEG接口电连接。
电磁兼容保护电路用于供电保护，通讯保护电路用于信号保护，输出显示保护电路用于输出保护。
如图3所示的电压采集模块，该电压采集模块包括：两个分压电阻、两个二极管以及滤波电路，两个分压电阻串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个二极管串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个分压电阻之间和两个二极管之间电连接，并与CPU处理器电连接；滤波电路设置在两个分压电阻之间和两个二极管之间。该电压采集模块用于电源模块的供电电压的采样和输出，进行电源模块的供电电压的全范围采集，及时得知电压参数。启动电源装置一直供电。当电压不足时，能及时得知电压参数，采取适应措施，提高电源供电的可靠性。
上述485通讯模块和频率输出模块可同时输出，提高信号输出装置的传输效率。485通讯模块的电路原理示意图如图4所示，频率输出模块的电路原理示意图如图5所示。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种激光甲烷传感器，其特征在于，包括：长形状的防爆壳体、设置在防爆壳体内的传感装置和电源装置，电源装置给传感装置供电；
所述传感装置包括CPU处理器，与CPU处理器电连接的数码管显示器、信号输出装置、遥控接收装置、声光报警器和激光采样头，所述激光采样头的采样端延伸出所述防爆壳体的底端；
所述数码管显示器的电路结构包括：CH452芯片、数码管和电磁兼容保护电路，所述数码管和所述CH452芯片的管脚电连接，所述电磁兼容保护电路包括一个磁珠、两个钽电容和一个高频电容，所述磁珠的一端与所述CH452芯片的供电端电连接，磁珠的另一端连接电源装置，进行隔离；磁珠的两侧分别通过钽电容接地，且CH452芯片的供电端与靠近供电端的钽电容之间通过所述高频电容接地，进行滤波。
2.根据权利要求1所述的激光甲烷传感器，其特征在于，所述数码管显示器的电路结构还包括通讯保护电路，所述通讯保护电路包括三个上拉电阻和三个下拉电容，一个上拉电阻和一个下拉电容电连接，该上拉电阻和电源装置电连接，该下拉电容接地，形成一组通讯保护电路，共形成三组通讯保护电路；每组通讯保护电路的上拉电阻和一个下拉电容之间与CH452芯片的一个串行接口电连接。
3.根据权利要求1所述的激光甲烷传感器，其特征在于，所述数码管显示器的电路结构还包括输出显示保护电路，所述输出显示保护电路包括8个限流电阻，一个限流电阻与CH452芯片的一个SEG接口电连接。
4.根据权利要求1所述的激光甲烷传感器，其特征在于，所述传感装置还包括电压采集模块，该电压采集模块包括：两个分压电阻、两个二极管以及滤波电路，两个分压电阻串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个二极管串联，一端与电源装置电连接，另一端接地；两个分压电阻之间和两个二极管之间电连接，并与所述CPU处理器电连接；所述滤波电路设置在两个分压电阻之间和两个二极管之间。
5.根据权利要求1所述的激光甲烷传感器，其特征在于，所述信号输出装置包括485通讯模块和频率输出模块，所述485通讯模块和频率输出模块可同时输出。
Priority Applications (1)
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| CN201720639094.6U CN206862875U (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 激光甲烷传感器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720639094.6U CN206862875U (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 激光甲烷传感器 |
Publications (1)
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| CN201720639094.6U Active CN206862875U (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 激光甲烷传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108169128A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-15 | 绵阳鑫阳知识产权运营有限公司 | 用于煤矿甲烷浓度检测的设备 |
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2017
- 2017-06-05 CN CN201720639094.6U patent/CN206862875U/zh active Active
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