一种甲烷传感器的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿安全监测的技术领域，具体涉及一种甲烷传感器。


背景技术：

2.随着矿井井下开采范围的不断扩大和延伸，井下环境也变得越来越复杂，尤其是存在的易燃易爆气体，容易引发爆炸事故，不仅会造成了巨大的经济及人员损失，也对环境造成了极大的污染。
3.在易燃易爆气体中，甲烷的分布最为广泛，甲烷是最简单的有机物，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气等的主要成分；甲烷无色无臭，只有通过灵敏可靠的检测仪器才能够进行检测。
4.甲烷传感器能在甲烷浓度超限时自动报警来避免事故的发生，现有的甲烷传感器，由于安装在井下，容易受供电电源不稳定因素的影响，导致甲烷浓度监测数据差生误差，给矿井的安全生产造成危害。


技术实现要素：

5.针对相关技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种能够有效提高采集精度、安全性较高的的甲烷传感器。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种甲烷传感器，包括传感器探头、运放电路、控制电路和电源电路，所述电源电路包括：电源接口电路、电压转换电路和稳压电路；
8.所述传感器探头采集甲烷浓度，其信号输出端通过运放电路与控制电路的输入端电连接；所述运放电路的第一反相输入端与控制电路的输出端电连接，所述运放电路第一同相输入端与稳压电路的输出端电连接，所述运放电路的电压输出端与传感器探头的电源端电连接；
9.所述电源接口电路的输入端与供电电源电连接，所述电源接口电路的输出端与电压转换电路的输入端电连接，所述电压转换电路的输出端与稳压电路的输入端电连接，所述稳压电路的基准电压输出端与控制电路的电压信号采集端电连接；所述控制电路的断电信号输出端与电源接口电路的输入端电连接；
10.所述电压转换电路输出+5v电压为稳压电路、运放电路、控制电路的+5v电源端提供电源供给，所述电源接口电路输出+12v电压为运放电路、电压转换电路的+12v电源端提供电源供给。
11.优选地，还包括：显示电路、通讯电路、红外信号接收电路和报警电路；
12.所述红外信号接收电路的输出端与控制电路的输入端电连接；所述控制电路的输出端分别与报警电路的输入端、显示电路的输入端电连接，所述控制电路与通讯电路双向连接；
13.所述电压转换电路输出+5v电压为显示电路、通讯电路、报警电路和红外信号接收
电路的+5v电源端提供电源供给，所述电源接口电路输出+12v电压为报警电路的+12v电源端提供电源供给。
14.优选地，所述运放电路包括：运放芯片u4、运放芯片u8和接线端子j2; 所述控制电路包括控制芯片u1；
15.所述运放芯片u4的4in+引脚并接运放芯片u4的3in+、电阻r111的一端、电容c13的一端后与接线端子j2的引脚2相连，所述接线端子j2的引脚2与传感器探头的信号输出端ch4s相连，所述电阻r111的另一端并接电容c13的另一端后接地，所述运放芯片u4的4in
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引脚并接运放芯片u4的4out引脚后与电阻r27的一端相连，所述电阻r27的另一端并接电容c14的一端后与控制芯片u1的信号输入引脚p1.1相连；所述运放芯片u4的3in
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引脚并接电阻r17的一端后与电阻r16的一端相连，所述电阻r17的另一端分别与运放芯片u4的3out引脚、电阻r18的一端相连，所述电阻r18的另一端并接电阻r19的一端后与运放芯片u4的2in+引脚相连，所述电阻r16的另一端并接电阻r15的一端后与运放芯片u4的1in
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引脚相连，所述电阻r15的另一端并接电阻r20的一端后与运放芯片u4的1out引脚相连，所述电阻r20的另一端并接电阻r21的一端、运放芯片u4的2in
‑
引脚相连，所述电阻r21的另一端并接电阻r22的一端后与运放芯片u4的2out
‑
引脚相连，所述电阻r22的另一端并接电容c12的一端后与控制芯片u1的信号输入引脚p1.2相连，所述电容c12的另一端、电阻r19的另一端均接地，所述运放芯片u4的vcc引脚与+5v电源端相连；所述二极管d3的正极为运放电路的第一反相输入端相连；所述运放芯片u8的1in+引脚为运放电路第一同相输入端相连；
16.所述接线端子j2的引脚1串接电阻r13后与电阻r14的一端、运放芯片u9的1in+引脚、电阻r26的一端、电阻r24的一端、电阻r25的一端、电阻r23的一端相连，所述电阻r14的另一端接地，所述电阻r26的另一端、电阻r24的另一端、电阻r25的另一端、电阻r23的另一端分别对应的与控制芯片u1的输出引脚p0.3、输出端p0.2、输出端p0.1、输出端p0.0相连；
17.所述运放芯片u8的vcc引脚与+12v电源端相连，所述运放芯片u8的1out引脚与三极管q6的基极相连，所述三极管q6的基极与+5v电源端相连，所述三极管q6的发射极并接电容c6的一端、电阻r8的一端、电容c5的一端后与接线端子j2的引脚1相连，所述接线端子j2的引脚1与传感器探头的电源端ch4+相连；所述电阻r8的另一端并接电容c6的另一端、电阻r9的另一端后与运放芯片u8的1in
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引脚、二极管d3的负极相连，所述二极管d3的正极与控制芯片u1的输出引脚p3.5相连，所述运放芯片u8的1in+引脚与稳压电路的输出端lm358_out电连接。
18.优选地，所述电源接口电路包括接线端子j1，所述电压转换电路包括电压转换芯片u3，所述稳压电路包括：稳压芯片u2;
19.所述接线端子j1的引脚1串接二极管d1后与+12v电源端、电容c1的一端均相连，所述电容c1的另一端并接接线端子j1的引脚2后接地，所述接线端子j1的引脚3并接电阻r38的一端后与发光二极管led1的负极相连，所述发光二极管led1的正极串接电阻r37后与三极管q5的集电极相连，所述三极管q5的发射极串接电阻r34后与二极管d6的正极、+12v电源端均相连，所述二极管d6的负极并接电阻r35的一端后三极管q5的基极相连，所述电阻r35的另一端与三极管q4的集电极相连，三极管q4的发射极并接电阻r36的一端、电阻r33的一端，所述电阻r33的另一端与控制芯片u1的断电信号输出引脚p3.3相连；所述电阻r38的另一端、电阻r36的另一端、三极管q4的发射极均接地；
20.所述电压转换芯片u3的dc引脚并接电压转换芯片u3的id引脚、电压转换芯片u3的sc引脚后与电阻r1的一端相连，所述电阻r1的另一端分别与+12v电源端、电压转换芯片u3的vcc引脚相连，所述电压转换芯片u3的cii引脚分别与电阻r3的一端、电阻r2的一端相连，所述电阻r2的另一端并接电容c2的一端后与+5v电源端相连，所述电压转换芯片u3的tc引脚串接电容c3后接地，所述电压转换芯片u3的se引脚并接电感l1的一端后与二极管d2的负极相连，所述电感l2的另一端并接+5v电源端后与电阻r5的一端相连，所述电阻r5的另一端并接控制芯片u1的电压信号采集引脚p1.0后与稳压芯片u2的athode引脚、电阻r6的一端相连，所述电阻r6的另一端分别与运放电路第一同相输入端、电阻r7的一端相连，所述电阻r7的另一端并接稳压芯片u2的anode引脚后接地；
21.所述电阻r3的另一端、电容c2的另一端、电压转换芯片u3的gnd引脚、电容c3的另一端、二极管d2的正极均接地。
22.优选地，所述显示电路包括：驱动芯片u5、驱动芯片u6和数码管u7;
23.所述驱动芯片u5的qb引脚、qc引脚、qd引脚、qa引脚分别对应的与数码管u7的第9引脚、第8引脚、第6引脚、第12引脚相连，所述驱动芯片u5的vcc引脚并接驱动芯片u6的srclr引脚后与电容c50的一端、电容c51的一端、+5v电源端相连，所述电容c50的另一端、电容c51的另一端均接地；所述驱动芯片u5的rck引脚并接驱动芯片u6的rck引脚后与控制芯片u1的输出引脚p1.3相连，所述驱动芯片u5的sck引脚并接驱动芯片u6的sck引脚后与控制芯片u1的输出引脚p1.4相连；所述驱动芯片u5的srclr引脚与+5v电源端相连，所述驱动芯片u6的vcc引脚与+5v电源端相连；所述驱动芯片u5的ser引脚与驱动芯片u6的/qh引脚相连；
24.所述驱动芯片u6的qb引脚串接电阻r50后与数码管u7的第7引脚相连，所述驱动芯片u6的qc引脚串接电阻r59后与数码管u7的第4引脚相连，所述驱动芯片u6的qd引脚串接电阻r57后与数码管u7的第2引脚相连，所述驱动芯片u6的qe引脚串接电阻r56后与数码管u7的第1引脚相连，所述驱动芯片u6的qf引脚串接电阻r53后与数码管u7的第10引脚相连，所述驱动芯片u6的qg引脚串接电阻r60后与数码管u7的第5引脚相连，所述驱动芯片u6的qh引脚串接电阻r58后与数码管u7的第2引脚相连，所述驱动芯片u6的qa引脚串接电阻r54后与数码管u7的第11引脚相连。
25.优选地，所述通讯电路包括：rs232通讯电路和rs485通讯电路；所述rs232通讯电路包括通讯芯片u9，rs485通讯电路包括通讯芯片u10；
26.所述通讯芯片u9的c1+引脚串接电容c8后与通讯芯片u9的c1
‑
引脚相连，所述通讯芯片u9的c2+引脚串接电容c9后与通讯芯片u9的c2
‑
引脚相连，所述通讯芯片u9的v+引脚串接电容c7后与通讯芯片u9的vcc引脚、电容c11的一端、+5v电源端均相连，所述电容c11的另一端并接通讯芯片u9的gnd引脚后接地，所述通讯芯片u9的v
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引脚串接电容c10后接地，所述通讯芯片u9的v1out引脚并接接线端子com1的引脚1后与双向二极管ds4的一端相连，所述通讯芯片u9的r1n引脚并接接线端子com1的引脚2后与双向二极管ds3的一端相连，所述双向二极管ds4的另一端并接双向二极管ds3的另一端后接地；
27.所述通讯芯片u9的r1out引脚并接控制芯片u1的通讯引脚rx1后与发光二极管rx1的负极相连，所述通讯芯片u9的t1in引脚并接控制芯片u1的通讯引脚tx1后与发光二极管tx1的负极相连，所述发光二极管rx1的正极串接电阻r42后与+5v电源端、电阻r43的一端、
电阻r44的一端、电阻r45的一端均相连；所述电阻r43的另一端与发光二极管tx1的正极相连；
28.所述电阻r44的另一端串接发光二极管rx2后与通讯芯片u10的ro引脚、控制芯片u1的通讯引脚rx2均相连，所述电阻r45的另一端串接发光二极管tx2后与通讯芯片u10的di引脚、控制芯片u1的通讯引脚tx2均相连，所述通讯芯片u10的re引脚并接通讯芯片u10的de引脚后与控制芯片u1的输入引脚po.5相连，所述通讯芯片u10的vcc引脚并接电容c16的一端后与+5v电源端相连，所述电容c16的另一端接地，所述通讯芯片u10的b引脚并接电阻r62的一端后与双向二极管ds8的一端、接线端子rs485的引脚1相连，所述通讯芯片u10的a引脚并接电阻r62的另一端后与、接线端子rs485的引脚1相连，双向二极管ds7的一端相连，所述双向二极管ds8的另一端并接双向二极管ds7的另一端后接地。
29.优选地，所述报警电路包括：三极管q2，所述三极管q2的基极串接电阻r28后与控制芯片u1的输出引脚p4.4相连，所述三极管q2的集电极并接电阻r30的一端后与电阻r29的一端相连，所述电阻r29的另一端与+5v电源端相连，所述电阻r30的另一端与三极管q3的基极相连，所述三极管q3的集电极并接电阻r31的一端后与电阻r32的一端相连，所述电阻r31的另一端与接线端子j3的引脚2相连，所述接线端子j3的引脚1与+12v电源端相连，所述电阻r32的另一端串接二极管d2后与接线端子j2的引脚5、接线端子j2的引脚7相连；所述接线端子j2与报警指示灯相连，所述接线端子j3与蜂鸣器相连。
30.优选地，所述红外信号接收电路包括：红外线接收器ir_rx，所述红外线接收器ir_rx的vs引脚并接电容c15的一端后与电阻r11的一端相连，所述电阻r11的另一端与+5v电源端相连，所述电容c15的另一端接地，所述红外线接收器ir_rx的out引脚并接电阻r12的一端后与控制芯片u1的输入引脚p3.2相连，所述电阻r12的另一端与+5v电源端相连，所述红外线接收器ir_rx的gnd引脚接地。
31.优选地，所述控制芯片u1的型号为stc15f2k60s2。
32.本实用新型的有益技术效果在于：
33.本实用新型一种甲烷传感器使用时，传感器探头实时的采集所述传感器探头采集甲烷浓度，其信号输出端通过运放电路与控制电路的输入端电连接； 所述传感器探头的电源端与运放电路的电压输出端电连接，所述所述运放电路的第一反相输入端与控制电路的输出端电连接，所述运放电路第一同相输入端与稳压电路的输出端电连接；本实施例中，所述稳压电路的基准电压输出端与控制电路的电压信号采集端电连接，能够有效提高主控电路对传感器探头输出的甲烷浓度数值的精准采集，提高了数据采集的精度，当甲烷浓度异常时，控制电路输出切断传感器探头电源指令至运放电路的第一反相输入端，通过控制电路和稳压电路控制运放电路的输出电压，进而控制传感器探头的通断，安全性高；当浓度值到达断电值时，所述控制电路的断电信号输出端输出pl信号至电源接口电路的输入端，切断电源电路的供电输入，进一步提高了本实用新型的安全性，实用性强。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例一提供的一种甲烷传感器的电路结构示意图；
35.图2是本实用新型实施例二提供的一种甲烷传感器的电路结构示意图；
36.图3是本实用新型中运放电路的电路连接图；
37.图4是本实用新型中主控电路的电路连接图；
38.图5是本实用新型中电源电路的电路连接图；
39.图6是本实用新型中显示电路的电路连接图；
40.图7是本实用新型中通讯电路的电路连接图；
41.图8是本实用新型中报警电路和红外信号接收电路的电路连接图；
42.图中：1为传感器探头，2为运放电路，3为控制电路，4为电源电路，5为电源接口电路，6为电压转换电路，7为稳压电路，8为显示电路，9为通讯电路，10为红外信号接收电路，11为报警电路。
具体实施方式
43.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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作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。
44.其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
45.以下结合附图详细说明所述一种甲烷传感器的一个实施例。
46.图1是本实用新型一种甲烷传感器的电路结构示意图，如图1所示，一种甲烷传感器，包括传感器探头1、运放电路2、控制电路3和电源电路4，所述电源电路4包括：电源接口电路5、电压转换电路6和稳压电路7；
47.所述传感器探头1采集甲烷浓度，其信号输出端通过运放电路2与控制电路3的输入端电连接；所述运放电路2的第一反相输入端与控制电路3的输出端电连接，所述运放电路2第一同相输入端与稳压电路7的输出端电连接，所述运放电路2的电压输出端与传感器探头1的电源端电连接；
48.所述电源接口电路5的输入端与供电电源电连接，所述电源接口电路5的输出端与电压转换电路6的输入端电连接，所述电压转换电路6的输出端与稳压电路7的输入端电连接，所述稳压电路7的基准电压输出端与控制电路3的电压信号采集端电连接；所述控制电路3的断电信号输出端与电源接口电路5的输入端电连接；
49.所述电压转换电路6输出+5v电压为稳压电路7、运放电路2、控制电路3的+5v电源端提供电源供给，所述电源接口电路5输出+12v电压为运放电路2、电压转换电路6的+12v电源端提供电源供给。
[0050] 本实施例一提供的一种甲烷传感器使用时，传感器探头1实时的采集所述传感器探头1采集甲烷浓度，其信号输出端通过运放电路2与控制电路3的输入端电连接； 所述传感器探头1的电源端与运放电路2的电压输出端电连接，所述所述运放电路2的第一反相输入端与控制电路3的输出端电连接，所述运放电路2第一同相输入端与稳压电路7的输出端电连接；本实施例中，所述稳压电路7的基准电压输出端与控制电路3的电压信号采集端电
连接，能够有效提高主控电路3对传感器探头1输出的甲烷浓度数值的精准采集，提高了数据采集的精度，当甲烷浓度异常时，控制电路3输出切断传感器探头1电源指令至运放电路2的第一反相输入端，通过控制电路3和稳压电路7控制运放电路2的输出电压，进而控制传感器探头1的通断，安全性高；当浓度值到达断电值时，所述控制电路3的断电信号输出端输出pl信号至电源接口电路5的输入端，切断电源电路的供电输入，进一步提高了本实用新型的安全性，实用性强。
[0051]
实施例二
[0052]
图2是本实用新型实施例二提供的一种甲烷传感器的电路结构示意图，在图2的基础上，一种甲烷传感器，还包括：显示电路8、通讯电路9、红外信号接收电路10和报警电路11；所述红外信号接收电路10的输出端与控制电路3的输入端电连接；所述控制电路3的输出端分别与报警电路11的输入端、显示电路8的输入端电连接，所述控制电路3与通讯电路9双向连接；所述电压转换电路6输出+5v电压为显示电路8、通讯电路9、报警电路11和红外信号接收电路10的+5v电源端提供电源供给，所述电源接口电路5输出+12v电压为报警电路11的+12v电源端提供电源供给。
[0053]
图3是本实用新型中运放电路的电路连接图；图4是本实用新型中主控电路的电路连接图；图5是本实用新型中电源电路的电路连接图；图6是本实用新型中显示电路的电路连接图；图7是本实用新型中通讯电路的电路连接图；图8是本实用新型中报警电路和红外信号接收电路的电路连接图。
[0054]
如图3至图7所示，一种甲烷传感器，所述运放电路2包括：运放芯片u4、运放芯片u8和接线端子j2; 所述控制电路3包括控制芯片u1；所述控制芯片u1的型号为stc15f2k60s2；
[0055]
所述运放芯片u4的4in+引脚并接运放芯片u4的3in+、电阻r111的一端、电容c13的一端后与接线端子j2的引脚2相连，所述接线端子j2的引脚2与传感器探头1的信号输出端ch4s相连，所述电阻r111的另一端并接电容c13的另一端后接地，所述运放芯片u4的4in
‑
引脚并接运放芯片u4的4out引脚后与电阻r27的一端相连，所述电阻r27的另一端并接电容c14的一端后与控制芯片u1的信号输入引脚p1.1相连；所述运放芯片u4的3in
‑
引脚并接电阻r17的一端后与电阻r16的一端相连，所述电阻r17的另一端分别与运放芯片u4的3out引脚、电阻r18的一端相连，所述电阻r18的另一端并接电阻r19的一端后与运放芯片u4的2in+引脚相连，所述电阻r16的另一端并接电阻r15的一端后与运放芯片u4的1in
‑
引脚相连，所述电阻r15的另一端并接电阻r20的一端后与运放芯片u4的1out引脚相连，所述电阻r20的另一端并接电阻r21的一端、运放芯片u4的2in
‑
引脚相连，所述电阻r21的另一端并接电阻r22的一端后与运放芯片u4的2out
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引脚相连，所述电阻r22的另一端并接电容c12的一端后与控制芯片u1的信号输入引脚p1.2相连，所述电容c12的另一端、电阻r19的另一端均接地，所述运放芯片u4的vcc引脚与+5v电源端相连；所述二极管d3的正极为运放电路2的第一反相输入端相连；所述运放芯片u8的1in+引脚为运放电路2第一同相输入端相连；
[0056]
所述接线端子j2的引脚1串接电阻r13后与电阻r14的一端、运放芯片u9的1in+引脚、电阻r26的一端、电阻r24的一端、电阻r25的一端、电阻r23的一端相连，所述电阻r14的另一端接地，所述电阻r26的另一端、电阻r24的另一端、电阻r25的另一端、电阻r23的另一端分别对应的与控制芯片u1的输出引脚p0.3、输出端p0.2、输出端p0.1、输出端p0.0相连；
[0057]
所述运放芯片u8的vcc引脚与+12v电源端相连，所述运放芯片u8的1out引脚与三
极管q6的基极相连，所述三极管q6的基极与+5v电源端相连，所述三极管q6的发射极并接电容c6的一端、电阻r8的一端、电容c5的一端后与接线端子j2的引脚1相连，所述接线端子j2的引脚1与传感器探头1的电源端ch4+相连；所述电阻r8的另一端并接电容c6的另一端、电阻r9的另一端后与运放芯片u8的1in
‑
引脚、二极管d3的负极相连，所述二极管d3的正极与控制芯片u1的输出引脚p3.5相连，所述运放芯片u8的1in+引脚与稳压电路7的输出端lm358_out电连接。
[0058]
本实施例中的运放电路2包括：运放芯片u4、运放芯片u8和接线端子j2;通过接线端子j2的引脚1连接传感器探头1的正极，通过接线端子j2的引脚1连接传感器探头1的信号输出端；本实施例中的运放芯片u8的in+引脚为运放电路2的第一同相输入端、in
‑
引脚为运放电路2的第一反相输入端、out引脚为运放电路2的电压输出端，设运放的放大倍数为a，当运放第一同相输入端电压大于第一反相输入端电压时，输出端输出高电平，并且输出的电压是（第一同相输入端
‑
第一反相输入端）电压的a倍；本实施例中，运放芯片u8的in+引脚、in
‑
引脚分别由主控芯片u1的引脚p3.5、稳压芯片u2控制，当主控芯片u1的引脚p3.5输出高电平时，运放芯片u8的out引脚输出大约3v的电平，当主控芯片u1的引脚p3.5置0后，运放芯片u8的out引脚输出输出电压变为0；
[0059]
同时，本实施例中的运放芯片u4 的型号可为tlc27l4，该tlc27l4芯片上设置有有4个运放电路，通过运放芯片u4 的4out引脚输出传感器探头1的浓度信号ch4s至控制芯片u1的信号输入引脚p1.1，使控制芯片u1用来检测传感器探头是否异常；其他三路（1in+、2in+、3in+）来对浓度信号ch4s放大处理；并通过运放芯片u4 的4out引脚将处理后的数值输出到控制芯片u1的p1.2引脚；本实施例中，通过控制芯片u1的p0.1引脚、p0.2引脚、p0.3引脚、p0.4引脚控制运放芯片u4 的in1+引脚的大小来控制零点。
[0060]
具体地，所述电源接口电路5包括接线端子j1，所述电压转换电路6包括电压转换芯片u3，所述稳压电路7包括：稳压芯片u2;所述接线端子j1的引脚1串接二极管d1后与+12v电源端、电容c1的一端均相连，所述电容c1的另一端并接接线端子j1的引脚2后接地，所述接线端子j1的引脚3并接电阻r38的一端后与发光二极管led1的负极相连，所述发光二极管led1的正极串接电阻r37后与三极管q5的集电极相连，所述三极管q5的发射极串接电阻r34后与二极管d6的正极、+12v电源端均相连，所述二极管d6的负极并接电阻r35的一端后三极管q5的基极相连，所述电阻r35的另一端与三极管q4的集电极相连，三极管q4的发射极并接电阻r36的一端、电阻r33的一端，所述电阻r33的另一端与控制芯片u1的断电信号输出引脚p3.3相连；所述电阻r38的另一端、电阻r36的另一端、三极管q4的发射极均接地；所述电压转换芯片u3的dc引脚并接电压转换芯片u3的id引脚、电压转换芯片u3的sc引脚后与电阻r1的一端相连，所述电阻r1的另一端分别与+12v电源端、电压转换芯片u3的vcc引脚相连，所述电压转换芯片u3的cii引脚分别与电阻r3的一端、电阻r2的一端相连，所述电阻r2的另一端并接电容c2的一端后与+5v电源端相连，所述电压转换芯片u3的tc引脚串接电容c3后接地，所述电压转换芯片u3的se引脚并接电感l1的一端后与二极管d2的负极相连，所述电感l2的另一端并接+5v电源端后与电阻r5的一端相连，所述电阻r5的另一端并接控制芯片u1的电压信号采集引脚p1.0后与稳压芯片u2的athode引脚、电阻r6的一端相连，所述电阻r6的另一端分别与运放电路2第一同相输入端、电阻r7的一端相连，所述电阻r7的另一端并接稳压芯片u2的anode引脚后接地；所述电阻r3的另一端、电容c2的另一端、电压转换芯片u3
的gnd引脚、电容c3的另一端、二极管d2的正极均接地。
[0061]
本实施例中的稳压芯片u2的型号可为385b25，其anode引脚接地，athode引脚5v上拉后与anode引脚会产生2.5v稳定的电压，稳压芯片u2的athode引脚通过与控制芯片u1的电压信号采集引脚p1.0连接为控制芯片u1提供稳定的基准电压值。
[0062]
进一步地，所述显示电路8包括：驱动芯片u5、驱动芯片u6和数码管u7;所述驱动芯片u5的qb引脚、qc引脚、qd引脚、qa引脚分别对应的与数码管u7的第9引脚、第8引脚、第6引脚、第12引脚相连，所述驱动芯片u5的vcc引脚并接驱动芯片u6的srclr引脚后与电容c50的一端、电容c51的一端、+5v电源端相连，所述电容c50的另一端、电容c51的另一端均接地；所述驱动芯片u5的rck引脚并接驱动芯片u6的rck引脚后与控制芯片u1的输出引脚p1.3相连，所述驱动芯片u5的sck引脚并接驱动芯片u6的sck引脚后与控制芯片u1的输出引脚p1.4相连；所述驱动芯片u5的srclr引脚与+5v电源端相连，所述驱动芯片u6的vcc引脚与+5v电源端相连；所述驱动芯片u5的ser引脚与驱动芯片u6的/qh引脚相连；所述驱动芯片u6的qb引脚串接电阻r50后与数码管u7的第7引脚相连，所述驱动芯片u6的qc引脚串接电阻r59后与数码管u7的第4引脚相连，所述驱动芯片u6的qd引脚串接电阻r57后与数码管u7的第2引脚相连，所述驱动芯片u6的qe引脚串接电阻r56后与数码管u7的第1引脚相连，所述驱动芯片u6的qf引脚串接电阻r53后与数码管u7的第10引脚相连，所述驱动芯片u6的qg引脚串接电阻r60后与数码管u7的第5引脚相连，所述驱动芯片u6的qh引脚串接电阻r58后与数码管u7的第2引脚相连，所述驱动芯片u6的qa引脚串接电阻r54后与数码管u7的第11引脚相连。
[0063]
进一步地，所述通讯电路9包括：rs232通讯电路和rs485通讯电路；所述rs232通讯电路包括通讯芯片u9，rs485通讯电路包括通讯芯片u10；所述通讯芯片u9的c1+引脚串接电容c8后与通讯芯片u9的c1
‑
引脚相连，所述通讯芯片u9的c2+引脚串接电容c9后与通讯芯片u9的c2
‑
引脚相连，所述通讯芯片u9的v+引脚串接电容c7后与通讯芯片u9的vcc引脚、电容c11的一端、+5v电源端均相连，所述电容c11的另一端并接通讯芯片u9的gnd引脚后接地，所述通讯芯片u9的v
‑
引脚串接电容c10后接地，所述通讯芯片u9的v1out引脚并接接线端子com1的引脚1后与双向二极管ds4的一端相连，所述通讯芯片u9的r1n引脚并接接线端子com1的引脚2后与双向二极管ds3的一端相连，所述双向二极管ds4的另一端并接双向二极管ds3的另一端后接地；所述通讯芯片u9的r1out引脚并接控制芯片u1的通讯引脚rx1后与发光二极管rx1的负极相连，所述通讯芯片u9的t1in引脚并接控制芯片u1的通讯引脚tx1后与发光二极管tx1的负极相连，所述发光二极管rx1的正极串接电阻r42后与+5v电源端、电阻r43的一端、电阻r44的一端、电阻r45的一端均相连；所述电阻r43的另一端与发光二极管tx1的正极相连；所述电阻r44的另一端串接发光二极管rx2后与通讯芯片u10的ro引脚、控制芯片u1的通讯引脚rx2均相连，所述电阻r45的另一端串接发光二极管tx2后与通讯芯片u10的di引脚、控制芯片u1的通讯引脚tx2均相连，所述通讯芯片u10的re引脚并接通讯芯片u10的de引脚后与控制芯片u1的输入引脚po.5相连，所述通讯芯片u10的vcc引脚并接电容c16的一端后与+5v电源端相连，所述电容c16的另一端接地，所述通讯芯片u10的b引脚并接电阻r62的一端后与双向二极管ds8的一端、接线端子rs485的引脚1相连，所述通讯芯片u10的a引脚并接电阻r62的另一端后与、接线端子rs485的引脚1相连，双向二极管ds7的一端相连，所述双向二极管ds8的另一端并接双向二极管ds7的另一端后接地。
[0064]
本实施例中的通讯电路9包括：rs232通讯电路和rs485通讯电路，rs232通讯电路
采用主控芯片的串口tx1（p3.1引脚）和rx1（p3.0引脚）通讯，由接线端子com1连接外部的通讯设备，rs485通讯电路与主控芯片的串口tx2（p4.7引脚）和rx2（p4.6引脚）通讯，有由接线端子rs485连接外部的通讯设备。
[0065]
进一步地，所述报警电路11包括：三极管q2，所述三极管q2的基极串接电阻r28后与控制芯片u1的输出引脚p4.4相连，所述三极管q2的集电极并接电阻r30的一端后与电阻r29的一端相连，所述电阻r29的另一端与+5v电源端相连，所述电阻r30的另一端与三极管q3的基极相连，所述三极管q3的集电极并接电阻r31的一端后与电阻r32的一端相连，所述电阻r31的另一端与接线端子j3的引脚2相连，所述接线端子j3的引脚1与+12v电源端相连，所述电阻r32的另一端串接二极管d2后与接线端子j2的引脚5、接线端子j2的引脚7相连；所述接线端子j2与报警指示灯相连，所述接线端子j3与蜂鸣器相连；本实施例中，通过接线端子j3连接12v电压的蜂鸣器），通过接线端子j2的引脚5、引脚7连接报警指示灯（可为2个高亮发光二极管）。
[0066]
进一步地，所述红外信号接收电路10包括：红外线接收器ir_rx，所述红外线接收器ir_rx的vs引脚并接电容c15的一端后与电阻r11的一端相连，所述电阻r11的另一端与+5v电源端相连，所述电容c15的另一端接地，所述红外线接收器ir_rx的out引脚并接电阻r12的一端后与控制芯片u1的输入引脚p3.2相连，所述电阻r12的另一端与+5v电源端相连，所述红外线接收器ir_rx的gnd引脚接地。
[0067]
本实施例中，能够将采集的甲烷浓度值在显示电路8上进行显示，本实施例中，可通过红外信号接收电路10设置报警阈值和断电值；当甲烷浓度到达报警阈值时，通过报警电路11进行报警，安全性高。
[0068]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0069]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0070]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0071]
可以理解的是，实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0072]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。