RU19585U1

RU19585U1 - GAS LEAKAGE SENSOR

Info

Publication number: RU19585U1
Application number: RU2001112625/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Мизевич; И.П. Реди; В.Д. Карпова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Калужский завод электронных изделий" (ОАО "Автоэлектроника")
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2001-09-10

Abstract

Датчик утечки газа, содержащий сенсор с чувствительным слоем на основе диоксида олова с легированными присадками, элемент подогрева сенсора, блок сравнения и регулировки, выходной каскад и стабилизатор напряжения источника питания, отличающийся тем, что в стабилизаторе напряжения имеется интегральная схема с низким падением напряжения и параллельно подключенным транзистором, а также включенными элементами защиты от переполюсовки и перенапряжения источника питания, дополнительно к нагревательному элементу сенсора последовательно подключен резистор, являющийся элементом термостатирования, причем выходной каскад выполнен в виде резисторной матрицы с возможностью подключения двух датчиков к одной точке, а в качестве блока сравнения применен операционный усилитель.A gas leakage sensor comprising a sensor with a sensitive layer based on tin dioxide with doped additives, a sensor heating element, a comparison and adjustment unit, an output stage and a voltage regulator of a power source, characterized in that the voltage regulator has an integrated circuit with a low voltage drop and in parallel connected transistor, as well as included elements of protection against reverse polarity and overvoltage of the power source, in addition to the heating element of the sensor, sequentially dklyuchen resistor being thermostating element, wherein the output stage is configured as a resistor ladder with the possibility of connecting two sensors to a single point, and is applied as a comparison operational amplifier unit.

Description

Датчик утечки газаGas leakage sensor

Датчик утечки газа предназначен для установки на автомобили, оснащенные газоболонным оборудованием.The gas leakage sensor is designed for installation on vehicles equipped with gas equipment.

Известен датчик утечки газа,содержащий сенсор, блок сравнения и регулировки, стабилизатор напряжения источника питания ( 1).A known gas leakage sensor comprising a sensor, a comparison and adjustment unit, a voltage stabilizer of a power source (1).

Недостатком конструкции является невозможность применения датчика для определения утечки газа в автомобиле.The design flaw is the impossibility of using a sensor to detect gas leakage in a car.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является датчик утечки газа, содержащий сенсор с чувствительным слоем на основе диоксида олова с легированными присадками, элемент подогрева сенсора, блок сравнения и регулировки, выходной каскад и стабилизатор напряжения источника питания ( 2 ).The closest in technical essence and the achieved effect is a gas leak sensor containing a sensor with a sensitive layer based on tin dioxide with doped additives, a sensor heating element, a comparison and adjustment unit, an output stage and a voltage regulator of the power supply (2).

Недостатком такого датчика является невозможность применения его для определения утечки газа в автомобиле из-за недостаточно щирокого диапазона эксплуатации по температуре окружающей среды и напряжению источника питания.The disadvantage of this sensor is the inability to use it to determine gas leakage in the car due to the insufficiently wide range of operation in terms of ambient temperature and voltage of the power source.

Целью полезной модели является разработка конструкции датчика для определения утечки газа в автомобиле.The purpose of the utility model is to develop a sensor design for detecting gas leakage in a car.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения имеется интегральная схема с низким падением напряжения параллельно подключенным транзистором, а также включенными элементами защиты от переполюсовки и перенапряжения источника питания, дополнительно к нагревательному элементу датчика последовательно подключен резистор, являющийся элементом термостатирования, причем выходной каскад выполнен в виде резисторной матрицы с возможностью подключения двух датчиков к одной точке, а в качестве блока сравнения применен операционный усилитель.This goal is achieved by the fact that the voltage regulator has an integrated circuit with a low voltage drop in parallel with the transistor, as well as the included protection elements from reverse polarity and overvoltage of the power source, in addition to the heating element of the sensor, a resistor is connected in series, which is the thermostatic element, and the output stage is made in in the form of a resistor matrix with the ability to connect two sensors to one point, and the operation is used as a comparison unit power amplifier.

G 01 N27/00; G 01 N30/00 G 01 N27 / 00; G 01 N30 / 00

Датчик содержит сенсор 1, с чувствительным слоем на основе диоксида олова с легированными присадками, элемент 2 подогрева сенсора 1, блок сравнения и регулировки 3, выходной каскад 4 и стабилизатор напряжения 5 источика питания 6. В стабилизаторе напряжения 5 имеется интегральная схема 7 с низким падением напряжения, а также включенными элементами защиты 8 и 9 от переполюсовки и перенапряжения источника питания 6. К нагревательному элементу сенсора 1 последовательно подключен резистор 10, являющийся элементом термостатирования. Выходной каскад 4 выполнен в виде резисторной матрицы 12 с возможностью подключения двух датчиков к одной точке, а в качестве блока сравнения 3 применен операционный усилитель 12.The sensor contains a sensor 1, with a sensitive layer based on tin dioxide with doped additives, an element 2 for heating the sensor 1, a comparison and adjustment unit 3, an output stage 4 and a voltage regulator 5 of the power supply 6. The voltage regulator 5 has an integrated circuit 7 with a low drop voltage, as well as the included protection elements 8 and 9 from the reverse polarity and overvoltage of the power source 6. To the heating element of the sensor 1 is connected in series a resistor 10, which is an element of temperature control. The output stage 4 is made in the form of a resistor matrix 12 with the ability to connect two sensors to one point, and an operational amplifier 12 is used as a comparison unit 3.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

Имеющееся на входе датчика напряжение источника питания 6 поступает через элементы защиты 8 и 9 на интегральную схему 7 стабилизатора напряжения 5, с которой стабилизированное питающее напряжение поступает на сенсор 1 с подогревателем 2 и на блок сравнения 3.The voltage of the power supply 6 at the input of the sensor is supplied through the protection elements 8 and 9 to the integrated circuit 7 of the voltage regulator 5, with which the stabilized supply voltage is supplied to the sensor 1 with heater 2 and to the comparison unit 3.

При увеличении концентрации газа (метан и другие газы углеводородной группы) происходит изменение сопротивления газочувствительного слоя сенсора 1. При этом сигнал поступает на блок сравнения 3, в котором сравнивается с опорным напряжением и в зависимости от результатов сравнения выходной каскад 4 включается или выключается. Последовательно с подогревателем 2 сенсора 1 включен резистор 10, который позволяет термокомпенсировать подогреватель 2 сенсора 1, изменяя свое сопротивление при изменении температуры окружающей среды.With an increase in gas concentration (methane and other gases of the hydrocarbon group), the resistance of the gas-sensitive layer of sensor 1 changes. In this case, the signal enters the comparison unit 3, in which it is compared with the reference voltage and, depending on the comparison results, the output stage 4 turns on or off. In series with the heater 2 of the sensor 1, a resistor 10 is included, which allows thermocompensating the heater 2 of the sensor 1, changing its resistance when the ambient temperature changes.

Такое выполнение конструкции дает возможность расщирить температурный диапазон эксплуатации датчика, использовать в качестве источников питания разнообразные аккумуляторы в диапазоне напряжения 6... 16 в, что позволяет обнаруживать утечку газа при некачественном монтаже конструктивных элементов газобаллонной аппаратуры на автомобиле.This design makes it possible to expand the temperature range of operation of the sensor, use a variety of batteries as power sources in the voltage range of 6 ... 16 V, which allows you to detect gas leakage during poor-quality installation of structural elements of gas-balloon equipment on a car.

Список использованной литературы:List of used literature:

1.Журнал Газовая промыщленность, № 3, 1980, стр.53. Система обнаружения утечек газа в контейнерах ГПА.1. Journal of Gas Industry, No. 3, 1980, p. 53. Gas leak detection system in GPU containers.

Claims

A gas leakage sensor comprising a sensor with a sensitive layer based on tin dioxide with doped additives, a sensor heating element, a comparison and adjustment unit, an output stage and a voltage regulator of a power source, characterized in that the voltage regulator has an integrated circuit with a low voltage drop and in parallel connected transistor, as well as included elements of protection against polarity reversal and overvoltage of the power source, in addition to the heating element of the sensor, sequentially dklyuchen resistor being thermostating element, wherein the output stage is configured as a resistor ladder with the possibility of connecting two sensors to a single point, and is applied as a comparison operational amplifier unit.