紅外甲烷傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種紅外甲烷傳感器，包括有單片機(jī)，單片機(jī)的頻率輸出接口通過(guò)紅外光源驅(qū)動(dòng)電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設(shè)有溫度補(bǔ)償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動(dòng)電源，軟啟動(dòng)電源連接有保護(hù)電路，紅外敏感元件的信號(hào)輸出端接入差分放大電路，差分放大電路的三個(gè)信號(hào)輸出端分別連接保護(hù)電路、A/D轉(zhuǎn)換器一、信號(hào)輸出電路，A/D轉(zhuǎn)換器一的數(shù)字信號(hào)輸出端接入單片機(jī)，溫度補(bǔ)償模塊通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器二連接單片機(jī)，單片機(jī)連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進(jìn)行無(wú)線通信。本實(shí)用新型采用了溫度補(bǔ)償模塊使得測(cè)量精度得到很大提高，選擇了高速的A/D轉(zhuǎn)換器，來(lái)保證實(shí)時(shí)采樣和多點(diǎn)采樣的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】紅外甲烷傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及甲烷傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外甲烷傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦管道用多氣體參數(shù)測(cè)量裝置包括有礦用旋進(jìn)漩渦流量傳感器、管道用紅外甲烷傳感器、管道用一氧化碳傳感器，能自動(dòng)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)管道內(nèi)氣體的流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等參數(shù)，具有甲烷濃度、一氧化碳濃度超限聲光報(bào)警功能，能就地顯示流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等5個(gè)參數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)值，并直接顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被測(cè)甲烷氣體的標(biāo)況體積累積量，是適用于管道輸送氣體參數(shù)連續(xù)監(jiān)測(cè)的固定式監(jiān)測(cè)計(jì)量裝置。根據(jù)朗伯-比爾定律，研制出不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的可探測(cè)不同氣體的紅外傳感頭，由原理可知，在紅外線檢測(cè)過(guò)程中并不是單一一路信號(hào)得到，它既要有它的控制電路也要有信號(hào)的放大電路，要綜合計(jì)算多路信號(hào)的值才能得到目標(biāo)氣體濃度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。最終得到數(shù)據(jù)的正確與否和電路的穩(wěn)不穩(wěn)定相關(guān)，現(xiàn)有的紅外甲烷傳感器的精度需要進(jìn)一步提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種紅外甲烷傳感器。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]紅外甲烷傳感器，其特征在于:包括有單片機(jī)，單片機(jī)的頻率輸出接口通過(guò)紅外光源驅(qū)動(dòng)電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設(shè)有溫度補(bǔ)償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動(dòng)電源，軟啟動(dòng)電源連接有保護(hù)電路，紅外敏感元件的信號(hào)輸出端接入差分放大電路的信號(hào)輸入端，差分放大電路的三個(gè)信號(hào)輸出端分別連接保護(hù)電路、A/D轉(zhuǎn)換器一、信號(hào)輸出電路，A/D轉(zhuǎn)換器一的數(shù)字信號(hào)輸出端接入單片機(jī)，溫度補(bǔ)償模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器二連接單片機(jī)，單片機(jī)連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進(jìn)行無(wú)線通信，單片機(jī)還外接有聲光報(bào)警接口、電流輸出接口、振蕩器、數(shù)碼管、存儲(chǔ)器、看門狗電路。
[0006]溫度補(bǔ)償模塊包括有光敏電阻及其外圍電路。軟啟動(dòng)電源連接有輸入電源。信號(hào)輸出電路輸出200?IOOOHz或I?5mA信號(hào)。
[0007]本實(shí)用新型的原理是:
[0008]甲烷傳感器上電后，軟啟動(dòng)電源的電路開(kāi)始給紅外敏感元件加電，同時(shí)防誤動(dòng)作的保護(hù)電路工作，以防止開(kāi)機(jī)誤動(dòng)作，經(jīng)15s左右退出控制狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)控制紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，將檢測(cè)到的甲烷濃度信號(hào)送至差動(dòng)放大器，由差放電路輸出三路信號(hào)，一路送A/D轉(zhuǎn)換，顯示測(cè)量數(shù)值、判斷并執(zhí)行是否發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；一路送保護(hù)電路；一路經(jīng)匹配放大后送信號(hào)輸出電路，輸出200?IOOOHz或I?5mA信號(hào)。
[0009]當(dāng)濃度達(dá)到預(yù)置報(bào)警點(diǎn)時(shí)，傳感器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；甲烷濃度下降到預(yù)置報(bào)警點(diǎn)以下時(shí)，自動(dòng)解除聲光報(bào)警信號(hào)；用遙控器調(diào)整傳感器的零點(diǎn)、量程，而且具有掉電保護(hù)功能。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]由于外界環(huán)境溫度對(duì)紅外線光能轉(zhuǎn)化成的熱能有較大影響，本實(shí)用新型采用了溫度補(bǔ)償模塊使得測(cè)量精度得到很大提高，選擇了高速的A/D轉(zhuǎn)換器，來(lái)保證實(shí)時(shí)采樣和多點(diǎn)采樣的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，紅外甲烷傳感器，包括有單片機(jī)I，單片機(jī)I的頻率輸出接口 2通過(guò)紅外光源驅(qū)動(dòng)電路3控制連接紅外光源4，紅外光源4向紅外敏感元件5間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件5旁設(shè)有溫度補(bǔ)償模塊6，紅外敏感元件5連接有軟啟動(dòng)電源7，軟啟動(dòng)電源7連接有保護(hù)電路8，紅外敏感元件5的信號(hào)輸出端接入差分放大電路9的信號(hào)輸入端，差分放大電路9的其中兩個(gè)信號(hào)輸出端分別連接保護(hù)電路8、A/D轉(zhuǎn)換器10、信號(hào)輸出電路21，A/D轉(zhuǎn)換器10的數(shù)字信號(hào)輸出端接入單片機(jī)1，溫度補(bǔ)償模塊6的信號(hào)輸出端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器11連接單片機(jī)1，單片機(jī)I連接有遙控器接收頭12，遙控器接收頭12與遙控器13進(jìn)行無(wú)線通信，單片機(jī)I還外接有聲光報(bào)警接口 14、電流輸出接口 15、振蕩器16、數(shù)碼管17、存儲(chǔ)器18、看門狗電路19。
[0014]溫度補(bǔ)償模塊6包括有光敏電阻及其外圍電路。軟啟動(dòng)電源7連接有輸入電源20。信號(hào)輸出電路21輸出200?IOOOHz或I?5mA信號(hào)。
【權(quán)利要求】
1.紅外甲烷傳感器，其特征在于:包括有單片機(jī)，單片機(jī)的頻率輸出接口通過(guò)紅外光源驅(qū)動(dòng)電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設(shè)有溫度補(bǔ)償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動(dòng)電源，軟啟動(dòng)電源連接有保護(hù)電路，紅外敏感元件的信號(hào)輸出端接入差分放大電路的信號(hào)輸入端，差分放大電路的三個(gè)信號(hào)輸出端分別連接保護(hù)電路、A/D轉(zhuǎn)換器一、信號(hào)輸出電路，A/D轉(zhuǎn)換器一的數(shù)字信號(hào)輸出端接入單片機(jī)，溫度補(bǔ)償模塊的信號(hào)輸出端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器二連接單片機(jī)，單片機(jī)連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進(jìn)行無(wú)線通信，單片機(jī)還外接有聲光報(bào)警接口、電流輸出接口、振蕩器、數(shù)碼管、存儲(chǔ)器、看門狗電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的溫度補(bǔ)償模塊包括有光敏電阻及其外圍電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的軟啟動(dòng)電源連接有輸入電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的信號(hào)輸出電路輸出200?IOOOHz或I?5mA信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01N21/17GK203385652SQ201320414477
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】倪克, 吳兵克, 趙曙光, 吳可人, 張強(qiáng), 吳建臣, 吳卓臣 申請(qǐng)人:三正集團(tuán)股份有限公司
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