一种传感器可替换式气体监测设备的制作方法

本实用新型属于气体监测技术领域，具体涉及一种传感器可替换式气体监测设备。

背景技术：

现有的单个传感器终端不能同时完成气体监测和温湿度同时监测，且单个传感器终端在监测过程中只能监测单一气体浓度，然后上传给系统主机。对于需要测量多种气体浓度的场所，需要多种不同的气体检测模块。

目前的气体监测设备中的气体传感器只能检测特定类型的气体，在检测不同类型的气体时需要不同的气体监测设备。其次，由于传感器的引脚长期暴露在外面，容易受到环境的腐蚀。并且不同气体传感器监测终端应用不同的电路及通信协议，兼容性差、信号处理困难对上级系统要求较高且不利于产品生产调试，增加实际应用时的难度。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所存在的问题，本实用新型提出了一种传感器可替换式气体监测设备。

一种传感器可替换式气体监测设备，包括监测主机和至少一个气体检测模块；所述监测主机连接有转接板，所述转接板上设置有与气体检测模块数量相应的第一通讯接口；所述气体检测模块包括壳体，壳体上设置有气体传感器、温湿度传感器和第二通讯接口；壳体内安装有检测板，检测板上安装有控制器，控制器与气体传感器、温湿度传感器连接，并连接有第二通讯接口；所述第二通讯接口与转接板中相应的第一通讯接口通讯连接。

基于上述，所述第一通讯接口和第二通讯接口均为rs485通讯接口。

基于上述，所述壳体上还设置有指示灯，所述控制器与指示灯连接。

基于上述，所述检测板上设置有电源模块，电源模块与所述控制器的电源端连接。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型所提供的传感器可替换式气体监测设备，气体检测模块采用模块化设计，当检测不同类型的气体时或者当气体检测模块出现故障时，只需将需要的气体检测模块连接到转接板上即可，从而解决现有技术中气体监测设备更换气体传感器不方便的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中传感器可替换式气体监测设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中气体监测终端的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中控制器的外围电路图；

图4是本实用新型实施例中电源的电路结构图；

图5是本实用新型实施例中温湿度传感器的外围电路图；

图6是本实用新型实施例中臭氧传感器的外围电路图；

图7是本实用新型实施例中rs485的外围电路图。

图中：1.壳体；2.气体传感器；3.温湿度传感器；4.第二rs485通讯接口；5.指示灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种传感器可替换式气体监测设备，以解决现有技术中气体监测设备更换气体传感器不方便的问题。

本实施例所提供的传感器可替换式气体监测设备，其结构如图1所示，包括监测主机，监测主机连接有转接板，转接板上设置有第一rs485通讯接口，监控主机与第一rs485通讯接口连接，从第一rs485通讯接口接收数据。

转接板上的第一rs485通讯接口连接有气体监测终端，气体监测终端的结构如图2所示，包括壳体1，壳体1上设置有气体传感器2、温湿度传感器3和第二rs485通讯接口4。在壳体1的内部安装有检测板，检测板设置有控制器和电源，电源连接控制器的电源端，控制器与气体传感器2、温湿度传感器3和第二rs485通讯接口4连接。第一rs485通讯接口与第二rs485通讯接口通讯连接，控制器通过气体传感器2检测环境中气体的浓度信息，通过温湿度传感器3检测环境中的温湿度信息，并将检测到的信息通过第二rs485通讯接口发送检测主机。

本实施例中的控制器采用的是型号为lpc11c14的单片机，其外围电路如图3所示，其中u1是型号为lpc11c14的单片机，y为12mhz的晶振，ca10和c11为电容器，晶振y的两端分别连接在u1的引脚6和引脚7上，电容c10和电容c11分别连接在晶振y两端接地的线路上；发光二极管k的阳极通过电阻r10连接电源，阴极连接u1的引脚12。电阻r10用于限流，发光二极管k作为指示灯5安装在壳体1上，u1的引脚12为低电位，当电源上电时发光二极管k得电开始发光，从而根据发光二极管k是否发光来判断电源是否异常。

电源的外围电路如图4所示，包括基于型号为lh05_10d0505的芯片u2的整流电路和基于型号为sp1117m3.3的芯片u3的稳压电路，其中c30、c31、c32、c33、c34、c35、c36、c37、c38和c39为电容器，l1、l2、l3和l4为电感，rtc保护电阻，rv为可调电阻器。u2的引脚2和引脚3分别连接外部电源的火线和零线，在芯片u2的作用下，其引脚5与引脚4之间、引脚8与引脚7之间均输出5v的直流电压。将芯片u2输出的5v直流电压输入到u3的引脚3，便可从芯片u2的2引脚输出3.3v的直流电压。芯片u2的引脚2连接电源的输出端，为控制器提供3.3v的电压。

本实施例中温湿度传感器3采用的是型号为htu21d的温湿度传感器，其外围电路如图5所示，其中ic1为温湿度传感器htu21d，其引脚1和引脚6分别连接控制器u1的引脚16和引脚15，并分别通过上拉电阻r51和r52连接电源输出端，引脚2接地，引脚5连接电源输出端。温湿度传感器3检测环境的温度信号和湿度信号，并将其发送给控制器，控制器将其从第一rs485通讯接口发送给上位机。

本实施例中的气体传感器采用的是型号为mq131的臭氧传感器，外围电路如图6所示，其中ic2为型号为mq131的臭氧传感器，其引脚1连接电源的输出端，引脚2连接电源中的5v电压，引脚4连接电阻r61和r62组成的分压电路，分压电路的分压点通过电阻r63连接控制器u1的32引脚。

本实施例中的第一rs485通讯接口和第二rs485通讯接口均采用的是基于芯片sp3485的rs485通讯接口，以第二rs485通讯接口为例，如图7所示，其中ic3是型号为sp3485的芯片，r71、r72、r73、r74、r75为电阻，q为三极管，tvs1、tvs2和tvs3为稳压管，f1和f2为保险丝，p为接口，芯片ic3的引脚6和引脚7连接接口p中的引脚3和引脚4，p的引脚1连接电源，引脚4接地。芯片ic3的引脚1和引脚4分别连接控制器u1的引脚46和引脚47，控制器通过芯片ic3和接头p收发数据。

作为其他实施方式气体传感器可采用其他类型的气体传感器，如一氧化碳传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器、氨气传感器、苯传感器、酒精传感器等。

作为其他实施方式，转接板上可设置多个第一rs485通讯接口，每个第一rs485通讯接口连接一个气体检测模块，各气体检测模块的气体传感器可以相同也可以不同，如当转接板上设置三个第一rs485通讯接口时，连接的三个气体检测模块上的气体传感器分别为一氧化碳传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。