CN2386451Y

CN2386451Y - 智能环境测氧仪

Info

Publication number: CN2386451Y
Application number: CN 99236692
Authority: CN
Inventors: 余永权; 曾碧; 林伟
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2000-07-05
Anticipated expiration: 2009-07-23

Abstract

本实用新型是一种用于对环境的氧量、温度、湿度进行监测的仪器。包括有微控制器、氧量处理电路、温度处理电路、湿度处理电路及显示电路。本实用新型由于采用化学电池式传感器、半导体热敏电阻、电容性传感器分别作为氧量传感器、温度传感器及湿度传感器,并采用通过相应的处理电路及微控制器进行信号的提取、处理,使周围环境的氧量、温度、湿度在显示器上显示出来的结构,因此,本实用新型不仅结构简单,体积小,价格便宜,而且低能耗,无污染,且不受外界的电磁干扰。

Description

智能环境测氧仪

本实用新型是一种用于对环境的氧量、温度、湿度进行监测的仪器，属于环境监测仪的创新技术。

目前，我国缺乏对环境的氧量、温度、湿度进行监测的仪器，而现有的测氧仪是采用氧化锆或白金作为测氧的传感器，由于氧化锆对使用环境要求较高，需要在600℃～750℃的恒温下才能正常测氧，而白金价格昂贵，因此，这类测氧仪无法做成大众可用的普及型环境监测仪器。

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种在室温条件下能够对环境的氧量、温度、湿度进行监测的仪器，其价格适中，方便实用，是一种可为大众普及使用的智能环境测氧仪。

本实用新型的原理框图如附图所示，包括有微控制器(1)、氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)、显示电路(5)，其中氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)的输入端分别与氧传感器、温度传感器、湿度传感器连接，输出端与微控制器(1)的输入端口连接，微控制器(1)的输出端口与显示电路(5)连接。

下面结合实施例详细说明本实用新型的具体结构：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型实施例的电路原理图。

实施例：

本实用新型的原理框图如图1所示，包括有微控制器(1)、氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)、显示电路(5)，其中氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)的输入端分别与氧传感器、温度传感器、湿度传感器连接，输出端与微控制器(1)的输入端口连接，微控制器(1)的输出端口与显示电路(5)连接。为确保本实用新型的使用性能良好，上述微控制器(1)还连接有电源电路(6)。另外，为使本实用新型的功能更完善，上述微控制器(1)的输出端口还连接有报警电路(7)。本实用新型实施例的电路图如图2所示，其中微控制器(1)为68HC05系列单片机。上述氧传感器为化学电池式传感器QY953，氧量处理电路(2)包括有比较器U1A、U2A、电阻R15～R19、电容C9，其中比较器U1A的正输入端接地，负输入端通过电阻R15与氧传感器QY953连接，U1A的输出端通过电阻R17与比较器U2A的负输入端连接，U2A的正输入端接地，U2A的输出端通过电容C9接地及与微控制器(1)的输入接口PD0连接，电阻R16连接在比较器U1A的负输入端与输出端之间，电阻R18、R19串接在U2A的负输入端与输出端之间；上述温度传感器为半导体热敏电阻R1，温度处理电路(3)包括有电容C13、电阻R36，其中电容C13并接在R1的两端，且一端接地，另一端与电阻R36的一端连接及与微控制器(1)的输入接口PD1连接，电阻R6的另一端与电源连接；上述湿度传感器为电容性传感器Cw，湿度处理电路(4)包括有比较器U3A、U4A、U5A、电阻R20～R35，电容C10～C12、二极管D3，其中U3A的负输入端与Cw的一端连接，Cw的另一端接地，U3A的正输入端通过电阻R21与电源连接，电阻R20连接在U3A的负输入端与输出端之间，电阻R22连接在U3A的正输入端与输出端之间，U3A的输出端与电容C10的一端连接，C10的另一端分别与R23的一端及D3的正极连接，R23的另一端接地及分别与C11、R24的一端连接，D3的负极与C11、R24的另一端连接及与R25的一端连接，D3的负极与C11、R24的另一端连接及与R25的一端连接，R25的另一端与U4A的正输入端连接，U4A的负输入端分别与R26、R27的一端连接，R26的另一端与U4A的输出端连接，R27的另一端与可变电阻R29的调节端连接，R29的两端分别与电阻R28、R30的一端连接，R28的另一端与电源连接，R30的另一端接地，U4A的输出端与U5A的正输入端连接，U4A的负输入端与电阻R31的一端连接，R31的另一端与可调电阻R35的调节端连接，R35的两端分别与电阻R34的一端连接及接地，R34的另一端与电源连接，R32、R34组成的串联电路连接在U5A的负输入端与输出端之间，U5A的输出端通过电容C12接地及与微控制器(1)的输入端口PD2连接；上述显示电路(5)包括有电阻R1～R14，三极管T1～T7，LED显示器A1～A7，其中A1～A3为氧量显示器，A4～A5为温度显示器、A6～A7为湿度显示器，三极管T1～T7的基极分别通过电阻R7～R1与微控制器(1)的输出端口PA0～PA6连接，T1～T7的发射极均与A1～A7显示器的一极连接，A1～A7的另一极通过电阻R8～R14与微控制器(1)的输出端口PB6～PB0连接。上述电源电路(6)包括有变压器TR1、桥式整流电路B2稳压器MC1、二极管D、电容C1～C6、电阻R1、R2，其中桥式整流电路B2的输入端连接在普通压器TR1的次级线圈的两端，B2的输出端分别与D的阳极、电容C1～C6、电阻R1、R2的一端、稳压器MC1的接脚2及微控制器(1)的接脚Vss连接，D的阴极分别与C1、C3的另一端及MC1的接脚1连接，MC1的接脚3分别与C2、C4、R1、R2的另一端及微控制器(1)的接脚Vcc连接，C5的另一端与微控制器(1)的接脚RESET连接，C6的另一端与微控制器(1)的接脚PD4连接上述报警电路(7)包括有三极管T10、电阻R41、R42、蜂鸣器P，其中三极管T10的基极通过电阻R41与微控制器(1)的接脚PC0连接，T10的发射极接地，集电极通过电阻R42与电源电路(6)连接，蜂鸣器P的两端连接在T10的发射极与集电极之间。

本实用新型使用时，将其置于被测的环境中，则化学电池式传感器QY953、半导体热敏电阻R1、电容性传感器Cw分别对周围环境的氧量、温度、湿度分别进行检测，并分别经氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)进行信号处理，最后产生0～5V的电信号送入微控制器(1)，微控制器(1)实现真实信号的提取、处理，并产生显示码及报警信号，使周围环境的氧含量参数在显示器A1～A3上显示出来，使周围环境的温度值在显示器A4～A5上显示出来，使周围环境的湿度值在显示器A6～A7上显示出来，当周围环境的氧含量(如空调室)较低时，则蜂鸣器P会发出报警声音，提醒人们注意，以避免意外事故的发生，同理，当周围环境的温度、湿度超过预定的参数时，则蜂鸣器P也会发出报警声音，提醒人们注意。

本实用新型由于采用化学电池式传感器、半导体热敏电阻、电容性传感器分别作为氧量传感器、温度传感器及湿度传感器，并采用通过相应的处理电路及微控制器进行信号的提取、处理，使周围环境的氧量、温度、湿度在显示器上显示出来的结构，因此，本实用新型不仅结构简单，体积小，价格便宜，而且低能耗，无污染，且不受外界的电磁干扰；本实用新型可大量生产并可广泛用于工业、矿山、家庭、汽车等各种不同的场合，是一种携带方便、性能优良的可为广大用户所乐意接受的智能环境测氧仪。

Claims

1、一种智能环境测氧仪，其特征在于包括有微控制器(1)、氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)、显示电路(5)，其中氧量处理电路(2)、温度处理电路(3)、湿度处理电路(4)的输入端分别与氧传感器、温度传感器、湿度传感器连接，输出端与微控制器(1)的输入端口连接，微控制器(1)的输出端口与显示电路(5)连接。

2、根据权利要求1所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述微控制器(1)还连接有电源电路(6)。

3、根据权利要求1或2所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述微控制器(1)的输出端口还连接有报警电路(7)。

4、根据权利要求1或2所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述微控制器(1)为SR3系列单片机。

5、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述氧传感器为化学电池式传感器QY953，氧量处理电路(2)包括有比较器U1A、U2A、电阻R15～R19、电容C9，其中比较器U1A的正输入端接地，负输入端通过电阻R15与氧传感器QY953连接，U1A的输出端通过电阻R17与比较器U2A的负输入端连接，U2A的正输入端接地，U2A的输出端通过电容C9接地及与微控制器(1)的输入接口PD0连接，电阻R16连接在比较器U1A的负输入端与输出端之间，电阻R18、R19串接在U2A的负输入端与输出端之间。

6、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述温度传感器为半导体热敏电阻R1，温度处理电路(3)包括有电容C13、电阻R36，其中电容C13并接在R1的两端，且一端接地，另一端与电阻R36的一端连接及与微控制器(1)的输入接口PD1连接，电阻R6的另一端与电源连接。

7、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述湿度传感器为电容性传感器Cw，湿度处理电路(4)包括有比较器U3A、U4A、U5A、电阻R20～R35，电容C10～C12、二极管D3，其中U3A的负输入端与Cw的一端连接，Cw的另一端接地，U3A的正输入端通过电阻R21与电源连接，电阻R20连接在U3A的负输入端与输出端之间，电阻R22连接在U3A的正输入端与输出端之间，U3A的输出端与电容C10的一端连接，C10的另一端分别与R23的一端及D3的正极连接，R23的另一端接地及分别与C11、R24的一端连接，D3的负极与C11、R24的另一端连接及与R25的一端连接，D3的负极与C11、R24的另一端连接及与R2 5的一端连接，R25的另一端与U4A的正输入端连接，U4A的负输入端分别与R26、R27的一端连接，R26的另一端与U4A的输出端连接，R27的另一端与可变电阻R29的调节端连接，R29的两端分别与电阻R28、R30的一端连接，R28的另一端与电源连接，R30的另一端接地，U4A的输出端与U5A的正输入端连接，U4A的负输入端与电阻R31的一端连接，R31的另一端与可调电阻R35的调节端连接，R35的两端分别与电阻R34的一端连接及接地，R34的另一端与电源连接，R32、R34组成的串联电路连接在U5A的负输入端与输出端之间，U5A的输出端通过电容C12接地及与微控制器(1)的输入端口PD2连接。

8、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述显示电路(5)包括有电阻R1～R14，三极管T1～T7，LED显示器A1～A7，其中A1～A3为氧量显示器，A4～A5为温度显示器、A6～A7为湿度显示器，三极管T1～T7的基极分别通过电阻R7～R1与微控制器(1)的输出端口PA0～PA6连接，T1～T7的发射极均与A1～A7显示器的一极连接，A1～A7的另一极通过电阻R8～R14与微控制器(1)的输出端口PB6～PB0连接。

9、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述电源电路(6)包括有变压器TR1、桥式整流电路B2、稳压器MC1、二极管D、电容C1～C6、电阻R1、R2，其中桥式整流电路B2的输入端连接在普通压器TR1的次级线圈的两端，B2的输出端分别与D的阳极、电容C1～C6、电阻R1、R2的一端、稳压器MC1的接脚2及微控制器(1)的接脚Vss连接，D的阴极分别与C1、C3的另一端及MC1的接脚1连接，MC1的接脚3分别与C2、C4、R1、R2的另一端及微控制器(1)的接脚Vcc连接，C5的另一端与微控制器(1)的接脚RESET连接，C6的另一端与微控制器(1)的接脚PD4连接。

10、根据权利要求4所述的智能环境测氧仪，其特征在于上述报警电路(7)包括有三极管T10、电阻R41、R42、蜂鸣器P，其中三极管T10的基极通过电阻R41与微控制器(1)的接脚PC0连接，T10的发射极接地，集电极通过电阻R42与电源电路(6)连接，蜂鸣器P的两端连接在T10的发射极与集电极之间。