CN216208890U - 一种二氧化碳浓度检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳浓度检测系统，包括传感器、控制单元、开关控制电路、第一电源和报警电路，所述传感器与所述控制单元连接，所述开关控制电路与所述控制单元连接，所述报警电路与所述控制单元连接，所述传感器、所述开关控制电路和所述报警电路还分别与所述第一电源连接。本实用新型通过在二氧化碳排放作业环境中安装一个传感器，实现了在排气过程中实时检测机器周边及环境中的二氧化碳浓度，并根据检测到的二氧化碳浓度，通过控制单元控制开关控制电路和报警电路。当浓度达到程序预设的值后，控制单元通过控制报警电路发出警示并终止排气作业，提升机器操作和运行的安全性。本实用新型可广泛应用于电子设备领域。

Description

一种二氧化碳浓度检测系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其是一种二氧化碳浓度检测系统。

背景技术

采用二氧化碳作为汽车空调制冷剂是一种新的技术，该技术可以解决传统制冷剂排放到空气中会破坏臭氧层的问题。

在对汽车空调系统进行维修处理前，需要先对汽车空调系统内的二氧化碳制冷剂进行排放。考虑到二氧化碳的特性，在排放作业过程中，若作业环境不通风，会导致环境中二氧化碳浓度持续上升。此时，处于作业环境中的人员会有呼吸困难甚至窒息的危险。为了避免短时间内在有限的空间内排放高浓度的二氧化碳所带来的安全隐患，有必要在排放空调系统的二氧化碳制冷剂时加以警示，并通过机器自主终止排放操作进行安全防范。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种二氧化碳浓度检测系统，以降低二氧化碳排放过程中的安全隐患。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种二氧化碳浓度检测系统，包括传感器、控制单元、开关控制电路、第一电源和报警电路，所述传感器与所述控制单元连接，所述开关控制电路与所述控制单元连接，所述报警电路与所述控制单元连接，所述传感器、所述开关控制电路和所述报警电路还分别与所述第一电源连接。

进一步，所述传感器为二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器用于检测排气口周边的二氧化碳浓度。

进一步，所述控制单元包括接地端、第一发送端、第一接收端、第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口。

进一步，所述报警电路包括第一电阻、第二电阻、第一晶体管和报警装置，所述第一晶体管为三极管，所述第一电阻的一端与所述控制单元的第四输出接口连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一晶体管的基极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一晶体管的发射极分别与所述第一电源连接，所述第一晶体管的集电极与所述报警装置的一端连接，所述报警装置的另一端接地。

进一步，所述报警装置为喇叭或者蜂鸣器。

进一步，所述开关控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、电磁阀、风扇、第一二极管、第二电源、参考地和反相器，所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管为MOS管，所述反相器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端、第二输出端、第三输入端和第三输出端，所述第一输入端与所述控制单元的第一输出接口连接，所述第二输入端与所述控制单元的第二输出接口连接，所述第三输入端与所述控制单元的第三输出接口连接，所述第一输出端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述第二晶体管的栅极连接，所述第二输出端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和所述第三晶体管的栅极连接，所述第三输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第四晶体管的栅极连接，所述第四电阻、所述第六电阻和所述第八电阻的另一端分别接地，所述第二晶体管的源极与所述电磁阀的一端连接，所述第三晶体管的源极与所述风扇的一端连接，所述第四晶体管的源极与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极、所述风扇的另一端和所述电磁阀的另一端分别与所述第二电源连接，所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极和所述第四晶体管的漏极分别与所述参考地连接。

进一步，所述传感器包括电源端、接地端、发送端和接收端，所述传感器的电源端与所述第一电源连接，所述传感器的接地端和所述控制单元的接地端分别接地，所述传感器的发送端与所述控制单元的第一接收端连接，所述传感器的接收端与所述控制单元的第一发送端连接。

进一步，所述控制单元还包括第二发送端和第二接收端。

进一步，所述二氧化碳浓度检测系统还包括显示装置，所述显示装置包括电源端、接地端、输入端和输出端，所述显示装置的输入端与所述控制单元的第二发送端连接，所述显示装置的输出端与所述控制单元的第二输入端连接，所述显示装置的接地端与所述参考地连接。

进一步，所述显示装置为LCD显示器、CRT显示器和LED显示器中的任意一种或几种的组合。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种二氧化碳浓度检测系统，通过在二氧化碳排放作业环境中安装一个二氧化碳传感器，实现了在排气过程中实时检测机器周边及环境中的二氧化碳浓度，并根据检测到的二氧化碳浓度，通过控制单元控制开关控制电路和报警电路。当浓度达到程序预设的值后，控制单元通过控制报警电路发出警示并终止排气作业，提升机器操作和运行的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种二氧化碳浓度检测系统的电路原理图；

附图标记：Q1、第一晶体管；Q2、第二晶体管；Q3、第三晶体管；Q4、第四晶体管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；

R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；SOLENOID、电磁阀；FAN、风扇；LIGHT、第一二极管；SPEAKER、报警装置；GND、地线。

具体实施方式

参照图1，一种二氧化碳浓度检测系统，包括传感器、控制单元、开关控制电路、第一电源和报警电路，所述传感器与所述控制单元连接，所述开关控制电路与所述控制单元连接，所述报警电路与所述控制单元连接，所述传感器、所述开关控制电路和所述报警电路还分别与所述第一电源连接。

其中，传感器，为二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器用于检测排气口周边的二氧化碳浓度。

控制单元，用于处理传感器检测的二氧化碳浓度数据以及发出控制指令。

开关控制电路，用于根据控制单元的控制信号控制电路的通断。其中，控制信号为电平信号。

报警电路，用于根据控制单元的控制信号控制报警电路的通断。

第一电源，用于给传感器和报警电路供电。

参照图1，作为一种可选的实施方式，所述控制单元包括接地端、第一发送端、第一接收端、第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口。

其中，第一发送端，用于向传感器发送控制信号。

第一接收端，用于接收传感器检测到的二氧化碳浓度。

第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口用于根据二氧化碳浓度分析结果输出高电平或者低电平的电平信号。

参照图1，作为一种可选的实施方式，所述报警电路包括第一电阻、第二电阻、第一晶体管和报警装置，所述第一晶体管为三极管，所述第一电阻的一端与所述控制单元的第四输出接口连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一晶体管的基极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一晶体管的发射极分别与所述第一电源连接，所述第一晶体管的集电极与所述报警装置的一端连接，所述报警装置的另一端接地。

其中，第一晶体管，用于根据第四输出接口输出的电平信号控制报警电路的通断。

报警装置，为喇叭或者蜂鸣器，用于在报警电路导通时进行报警。

参照图1，作为一种可选的实施方式，所述开关控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、电磁阀、风扇、第一二极管、第二电源、参考地和反相器，所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管为MOS管，所述反相器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端、第二输出端、第三输入端和第三输出端，所述第一输入端与所述控制单元的第一输出接口连接，所述第二输入端与所述控制单元的第二输出接口连接，所述第三输入端与所述控制单元的第三输出接口连接，所述第一输出端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述第二晶体管的栅极连接，所述第二输出端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和所述第三晶体管的栅极连接，所述第三输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第四晶体管的栅极连接，所述第四电阻、所述第六电阻和所述第八电阻的另一端分别接地，所述第二晶体管的源极与所述电磁阀的一端连接，所述第三晶体管的源极与所述风扇的一端连接，所述第四晶体管的源极与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极、所述风扇的另一端和所述电磁阀的另一端分别与所述第二电源连接，所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极和所述第四晶体管的漏极分别与所述参考地连接。

其中，反相器，采用多路施密特触发反相器(例如74HC14)，用于将第一输出接口、第二输出接口和第三输出接口输出的电平信号进行反相。

第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，用于根据反相器输出的电平信号控制开关控制电路的通断。

电磁阀，用于控制二氧化碳的排放与否。

风扇，用于吹散二氧化碳排放口附近的二氧化碳，防止二氧化碳在局限作业环境中的浓度堆积。

第一二极管，用于在第一二极管所在电路导通时进行发光警示。

第二电源，用于给开关控制电路供电。

参考地，用于给开关控制电路提供零电位。

参照图1，作为一种可选的实施方式，所述传感器包括电源端、接地端、发送端和接收端，所述传感器的电源端与所述第一电源连接，所述传感器的接地端和所述控制单元的接地端分别接地，所述传感器的发送端与所述控制单元的第一接收端连接，所述传感器的接收端与所述控制单元的第一发送端连接。

参照图1，作为一种可选的实施方式，所述控制单元还包括第二发送端和第二接收端。

参照图1，作为一种可选的实施方式，一种二氧化碳浓度检测系统还包括显示装置，所述显示装置包括电源端、接地端、输入端和输出端，所述显示装置的输入端与所述控制单元的第二发送端连接，所述显示装置的输出端与所述控制单元的第二输入端连接，所述显示装置的接地端与所述参考地连接。

其中，显示装置，为LCD显示器、CRT显示器和LED显示器中的任意一种或几种的组合，用于根据控制单元的显示控制信号在显示界面中显示二氧化碳浓度。

其中，显示界面根据不同的二氧化碳浓度进行颜色闪烁，在一种可选的实施方式中，显示界面背景为棕色，设定两个二氧化碳浓度参考值，分别对应提示状态和报警状态，当传感器检测到的二氧化碳浓度达到第一个参考值时(提示状态)，根据控制单元的显示控制信号，显示界面的背景进行棕色和黄色的交替闪烁；当传感器检测到的二氧化碳浓度继续升高并达到第二个参考值时(报警状态)，根据控制单元的显示控制信号，显示界面的背景进行棕色和红色的交替闪烁。

本实用新型具有二氧化碳传感器和根据传感器检测到的二氧化碳浓度输出控制信号的控制单元，以及在控制单元控制下的开关控制电路、报警电路和显示装置，实现了在排气过程中实时检测机器周边及环境中的二氧化碳浓度，并根据检测到的二氧化碳浓度，通过控制单元控制开关控制电路和报警电路。当浓度达到程序预设的值后，控制单元通过控制报警电路发出警示并终止排气作业，提升机器操作和运行的安全性。具体可实现如下功能：

(1)设定两个二氧化碳浓度参考值，分别为3500PPM(提示状态)和5000PPM(报警状态)，并设定第三个参考值2000PPM；

(2)本实用新型的传感器实时检测二氧化碳排放过程中的二氧化碳浓度值，并将检测到的二氧化碳浓度值实时发送给控制单元，同时显示装置实时显示二氧化碳浓度；

(3)当二氧化碳浓度值升高并达到3500PPM时，控制单元向显示装置发出对应于提示状态的显示控制指令，显示界面的背景进行棕色和黄色的交替闪烁，并提示注意通风，以降低环境内的二氧化碳浓度，此时排放仍然继续进行；

(4)当二氧化碳浓度值继续升高并达到5000PPM时，控制单元向显示装置发出对应于报警状态的显示控制指令，显示界面的背景进行棕色和红色的交替闪烁；同时控制单元向报警电路和开关控制电路发出电平信号，使报警电路的第一晶体管导通，报警装置进行报警；使电磁阀所在电路的第二晶体管断开，电磁阀停止工作，即停止二氧化碳的排放；使第一二极管所在电路的第四晶体管导通，第一二极管发光报警；

(5)若二氧化碳浓度降低至2000PPM，则根据控制单元的控制，显示界面恢复正常；第二晶体管导通，电磁阀开始工作，即二氧化碳排放继续执行；第一晶体管和第四晶体管断开，报警装置和第一二极管停止报警。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，包括传感器、控制单元、开关控制电路、第一电源和报警电路，所述传感器与所述控制单元连接，所述开关控制电路与所述控制单元连接，所述报警电路与所述控制单元连接，所述传感器、所述开关控制电路和所述报警电路还分别与所述第一电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述传感器为二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器用于检测排气口周边的二氧化碳浓度。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述控制单元包括接地端、第一发送端、第一接收端、第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口。

4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述报警电路包括第一电阻、第二电阻、第一晶体管和报警装置，所述第一晶体管为三极管，所述第一电阻的一端与所述控制单元的第四输出接口连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一晶体管的基极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一晶体管的发射极分别与所述第一电源连接，所述第一晶体管的集电极与所述报警装置的一端连接，所述报警装置的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述报警装置为喇叭或者蜂鸣器。

6.根据权利要求3所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述开关控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、电磁阀、风扇、第一二极管、第二电源、参考地和反相器，所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管为MOS管，所述反相器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端、第二输出端、第三输入端和第三输出端，所述第一输入端与所述控制单元的第一输出接口连接，所述第二输入端与所述控制单元的第二输出接口连接，所述第三输入端与所述控制单元的第三输出接口连接，所述第一输出端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述第二晶体管的栅极连接，所述第二输出端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和所述第三晶体管的栅极连接，所述第三输出端与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第四晶体管的栅极连接，所述第四电阻、所述第六电阻和所述第八电阻的另一端分别接地，所述第二晶体管的源极与所述电磁阀的一端连接，所述第三晶体管的源极与所述风扇的一端连接，所述第四晶体管的源极与所述第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极、所述风扇的另一端和所述电磁阀的另一端分别与所述第二电源连接，所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的漏极和所述第四晶体管的漏极分别与所述参考地连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述传感器包括电源端、接地端、发送端和接收端，所述传感器的电源端与所述第一电源连接，所述传感器的接地端和所述控制单元的接地端分别接地，所述传感器的发送端与所述控制单元的第一接收端连接，所述传感器的接收端与所述控制单元的第一发送端连接。

8.根据权利要求6所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述控制单元还包括第二发送端和第二接收端。

9.根据权利要求8所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置包括电源端、接地端、输入端和输出端，所述显示装置的输入端与所述控制单元的第二发送端连接，所述显示装置的输出端与所述控制单元的第二输入端连接，所述显示装置的接地端与所述参考地连接。

10.根据权利要求9所述的一种二氧化碳浓度检测系统，其特征在于，所述显示装置为LCD显示器、CRT显示器和LED显示器中的任意一种或几种的组合。

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