专利名称：有害气体传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种有害气体传感器，属于气体浓度测试技术领域。
背景技术：
目前我国内的有毒有害气体检测仪器生产和销售厂家其实并不多，且多集中在家用煤气和煤矿瓦斯等可燃气体的检测上，而且多数是固定式的单一气体检测。因为有害气体传感器的功耗比较大，一般不适宜做成手持式仪器。国外的有毒有害气体检测仪器虽然比较准确，但是价格较高，一台检测仪价格在几万甚至十几万，这就给仪器的推广带来了难度，其实在实际应用中一般不需要测试有害气体的浓度，而只需要了解有害气体的浓度是否会对人体造成危害就可以了，也就是说需要一台手持式的能在有害气体超标的时候发出报警信号的仪器就足够了。而这种仪器的生产厂家国内很少，专门针对电信部门进行人井有害气体测试报警的仪器则是空白。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、结构简单、功能齐全、价格低廉的有害气体传感器。其技术方案为包括设置在壳体内的微处理器、控制模块、气敏元件和数据采集模块，其中微处理器带有存储器和A/D转换功能，其特征在于微处理器的控制I/O端经控制模块接气敏元件的加热控制端，气敏元件的输出端经数据采集模块接微处理器。
所述的有害气体传感器，控制模块包括电阻R4、电阻R7、电阻R8和三极管V2，其中电阻R7的一端接三极管V2的基极，另一端作为控制模块的控制端分别接微处理器的控制I/O端和经电阻R4接电源VCC，三极管V2的发射极接地，集电极接气敏元件的加热控制端，电阻R8并接在三极管V2集电极和发射极的两端。
所述的有害气体传感器，数据采集模块包括并接的电阻和电容，其中电容和电阻的一端接气敏元件的输出端及微处理器的A/D输入端，其另一端接地。
所述的有害气体传感器，在壳体上增设的指示模块包括电阻和发光二极管，其中发光二极管的正极接微处理器的控制I/O端，其负极对应接电阻接地。
所述的有害气体传感器，由控制模块、气敏元件和数据采集模块组成的信号采集电路有多个，其中控制模块的控制端及数据采集模块的输出端对应接微处理器相应的I/O脚。这样采用多个型号的气敏元件，就可以对不同的有害气体浓度进行检测，并进行指示。
其工作原理为由控制模块实现了电子开关的作用，对气敏元件实现了加热控制。当三极管V2导通时，加在气敏元件A、B两端的电压为VCC-0.7V，当V2不导通时，气敏元件与电阻R8分压，加在气敏元件的A、B两端的电压很小，气敏元件停止加热。数据采集模块中的电阻为采样电阻，其输出电压反映了有害气体的浓度变化，其两端输出电压送到微处理器的A/D输入脚，实现数据采样，采集的数据存在存储器中，由指示模块进行发光指示，指示传感器的工作状态和发出报警的气体种类。
本实用新型与现有技术相比，可通过设置多个气敏元件实现对多种气体浓度的检测，测量准确，价格低廉，结构简单，操作方便，实用性强，尤其适用于电信部门工作人员进入人井作业前对人井的有害气体浓度进行测试报警。
图1是本实用新型实施例的工作原理框图；图2是本实用新型实施例的电路图。
具体实施方式
1、壳体微处理器U1采用PlC16C712芯片，其6脚依次经开关K1、电阻R13组成的校准电路接电源VCC，气敏元件采用两个，其中气敏元件U2采用MQ-9型号，主要用于检测CO、CH4浓度，其1、2、3脚接电源VCC，其加热控制端5脚对应接三极管V1的集电极和经电阻R6接地，三极管V1的发射极接地，其基极经电阻R3分别接微处理器U1的控制I/O端12脚和电阻R2，电阻R2的另一端接电源VCC，这样微处理器U1通过三极管V1的开和关就实现了对气敏元件U2的加热控制，当三极管V1导通时，加在气敏元件U2的2脚、5脚两端的电压为VCC-0.7V，当V1不导通时，气敏元件U2与电阻R6分压，加在气敏元件U2的2脚、5脚两端的的电压很小，气敏元件U2进行低压加热。数据采集模块中的电阻R5为采样电阻，与电容C2并联后一端接气敏元件U2的输出端及微处理器U1的A/D输入端18脚，，另一端接地，电阻R5的输出电压即反映了有害气体的浓度变化，其两端输出电压送到微处理器U1的A/D输入端，实现数据采样；另一气敏元件U3采用MQ-136型号，主要用于检测H2S浓度，其连接方式及工作原理同气敏元件U2。发光二极管L1～3设置在壳体1上，用于指示H2S、CO和CH4是否报警，其中发光二极管L1～3的正极对应接微处理器U1的控制I/O端7脚、8脚、9脚，其负极对应经电阻R10～11接地。
根据实际情况，还可以设置多个由控制模块、气敏元件和数据采集模块组成的信号采集电路，检测更多的气体浓度。
权利要求1.一种有害气体传感器，包括设置在壳体(1)内的微处理器、控制模块、气敏元件和数据采集模块，其中微处理器带有存储器和A/D转换功能，其特征在于微处理器的控制I/O端经控制模块接气敏元件的加热控制端，气敏元件的输出端经数据采集模块接微处理器。
2.如权利要求1所述的有害气体传感器，其特征在于控制模块包括电阻R4、电阻R7、电阻R8和三极管V2，其中电阻R7的一端接三极管V2的基极，另一端作为控制模块的控制端分别接微处理器的控制I/O端和经电阻R4接电源VCC，三极管V2的发射极接地，集电极接气敏元件的加热控制端，电阻R8并接在三极管V2集电极和发射极的两端。
3.如权利要求1所述的有害气体传感器，其特征在于数据采集模块包括并接的电阻和电容，其中电容和电阻的一端接气敏元件的输出端及微处理器的A/D输入端，其另一端接地。
4.如权利要求1所述的有害气体传感器，其特征在于在壳体上增设的指示模块包括电阻和发光二极管，其中发光二极管的正极接微处理器的控制I/O端，其负极对应接电阻接地。
5.如权利要求1所述的有害气体传感器，其特征在于由控制模块、气敏元件和数据采集模块组成的信号采集电路有多个，其中控制模块的控制端及数据采集模块的输出端对应接微处理器相应的I/O脚。
专利摘要本实用新型提供一种有害气体传感器，包括设置在壳体内的微处理器、控制模块、气敏元件和数据采集模块，其中微处理器带有存储器和A/D转换功能，其特征在于微处理器的控制I/O端经控制模块接气敏元件的加热控制端，气敏元件的输出端经数据采集模块接微处理器。本实用新型由控制模块实现对气敏元件的加热控制，连接在气敏元件输出端的电阻作为采样电阻，其输出电压反映了有害气体的浓度变化，其两端输出电压送到微处理器的A/D输入脚，实现数据采样，并由指示模块进行发光指示。当气体浓度超过设定浓度时，仪器就发出报警信号，结构简单，操作方便，实用性强，尤其适用于电信部门工作人员进入人井作业前对人井的有害气体浓度进行测试报警。
文档编号G01N27/26GK2695950SQ200420040398
公开日2005年4月27日 申请日期2004年5月15日 优先权日2004年5月15日
发明者张万征, 李全用, 王成, 赵砚青 申请人:山东信通电器有限公司