测量结果更加准确。
[0021]单片机根据Pt热电阻的电阻值判定氮氧传感器的工作温度，从而调整对Pt热电阻的加热时间，可靠的保证氮氧传感器始终工作在稳定的温度下，进一步提高尾气中NOx的测量。
[0022]下面将结合具体实施例子和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
[0023]加热检测模块11用于为氮氧传感器加热层Pt热电阻提供加热电压，从而使得氮氧传感器升温，达到工作温度。外接电源2经过开关模块中的第二开关K2与氮氧传感器加热层Pt热电阻的正极连接，Pt热电阻的负极接地，Pt热电阻的参考极与单片机连接。
[0024]加热检测模块11用于实时检测氮氧传感器加热层Pt热电阻的电阻值，即把氮氧传感器的工作温度实时反馈给单片机13，通过单片机13不断调节，使氮氧传感器始终工作在固定温度。外接电源2经过第一开关Kl与恒流源输入端连接，恒流源输出端与氮氧传感器加热层Pt热电阻的正极连接，恒流源的输出端与第一电阻Rl连接，第一电阻Rl与第二电阻R2串联，第二电阻R2的一端与单片机连接，第二电阻R2的另一端接地。
[0025]在检测过程中，由于氮氧传感器加热层Pt热电阻的正极电压值较大，超过了单片机的测量范围，因此采用第一电阻Rl和第二电阻R2串联分压的方式，通过检测第二电阻R2的电压值来计算出Pt热电阻的正极电压值Ul。
[0026]在第二电阻R2的两端并联了一个稳压管D1，用来保护单片机，防止第二电阻R2两端突然的高压损坏单片机。
[0027]本实用新型所述的氮氧传感器加热检测控制方法包括以下步骤:
[0028]单片机按照50Hz?200Hz的频率控制第一开关Kl或第二开关K2闭合。当第一开关Kl断开，第二开关K2闭合，则为加热状态，可为氮氧传感器加热层Pt热电阻提供加热电压U4，如图2所示；当第一开关Kl闭合，第二开关K2断开，则为检测状态，恒流源为氮氧传感器加热层Pt热电阻提供200?400mA的定值检测电流I，如图3所示。
[0029]加热时，单片机13控制第二开关K2闭合，第一开关Kl关断。外接电源2经过第二开关K2和氮氧传感器加热层Pt热电阻的正极连接，然后经过Pt热电阻的负极到达参考地，完成加热过程。
[0030]加热过程中，加热时间采用占空比电压施加方式，加热时间由单片机13控制第二开关K2的导通时间决定。占空比越大，导通时间越长。加热初期，调节占空比，使得氮氧传感器加热层Pt热电阻以每秒5?20°C的加热速度升温，达到工作温度；在达到工作温度后，调节占空比，使其保持在稳定的工作温度。占空比大小的调节是通过对单片机自带的PWM发生器的设置来完成的。
[0031]氮氧传感器在工作过程中，当氮氧传感器所处的环境温度有所波动时，单片机也会适时的改变加热电压占空比，即控制第二开关K2的导通时间，使得氮氧传感器的工作温度稳定为600 °C?800 °C。
[0032]检测时，单片机13控制第一开关Kl导通，第二开关K2关断，即使得氮氧传感器加热电路停止工作。恒流源输出端与氮氧传感器加热层Pt热电阻的正极连接，Pt热电阻的参考极与单片机连接，Pt热电阻的负极接到达参考地。由于氮氧Pt热电阻的正极电压值较大，超过了单片机的测量范围，因此采用第一电阻Rl和第二电阻R2串联分压的方式，通过检测第二电阻R2的电压值U2，Pt热电阻正极与负极之间的电压Ul为U2/R2*(R2+R1)，
[0033]Pt热电阻的参考极直接与单片机连接，可以测得Pt热电阻的参考极与负极的电压U3，则氮氧传感器加热层Pt热电阻两端的电压为UO = Ul-21U3o
[0034]此时恒流源输出标准电流I，则Pt热电阻的电阻值RO = U0/I。
[0035]单片机根据比较Pt热电阻电阻值RO与标准电阻值的差值调节加热电压的占空比，即控制第二开关K2的导通时间，使加热器保持稳定的工作温度。
[0036]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氮氧传感器的加热检测装置，其特征在于，包括加热检测模块(11)、电压转换模块(12)和单片机(13)； 所述加热检测模块(11)包括第一开关K1、第二开关K2、恒流源、第一电阻Rl和第二电阻R2 ;所述第一开关Kl的一端用于与外接电源(2)的第一输出端连接，所述第一开关Kl的控制端与所述单片机(13)的第一控制端连接；所述恒流源的输入端与所述第一开关Kl的另一端连接，所述第二开关K2的一端用于与所述外接电源(2)的第一输出端连接，所述第二开关K2的控制端与所述单片机(13)的第二控制端连接；所述恒流源的输出端和所述第二开关K2的另一端均连接至氮氧传感器(3)的Pt热电阻的正极；所述第一电阻Rl与所述第二电阻R2依次串联连接在所述第二开关K2的另一端与地之间，所述第一电阻Rl与所述第二电阻R2的串联连接端与所述单片机(13)的第一电压采集端连接； 所述电压转换模块(12)的输入端连接至所述外接电源(2)的第二输出端； 所述单片机(13)的电源输入端与所述电压转换模块(12)的输出端连接，所述单片机(13)的第二电压采集端与所述氮氧传感器(3)的Pt热电阻的参考极连接；所述单片机(13)根据采集的电压获得氮氧传感器的温度，并控制所述第一开关Kl或者所述第二开关K2的开合使得氮氧传感器的工作温度保持在600°C?800°C。
2.如权利要求1所述的加热检测装置，其特征在于，所述加热检测模块(11)还包括与所述第二电阻R2并联连接的稳压管D1。
【专利摘要】本实用新型提供了一种氮氧传感器的加热检测装置，包括加热检测模块、电压转换模块和单片机；加热检测模块用于为氮氧传感器加热层Pt热电阻加热并实时监测氮氧传感器加热层Pt热电阻的电阻值；加热检测模块包括第一开关K1、第二开关K2、恒流源、第一电阻R1和第二电阻R2；单片机用于根据采集的电压获得氮氧传感器的温度，并控制第一开关K1或者第二开关K2的开合使得氮氧传感器的工作温度保持在600℃～800℃。本实用新型由于将加热部分和检测部分分开进行，保证了测量时氮氧传感器不在加热状态，从而可以精确的测量出其在某一状态下的特定温度。本实用新型采用三线式的Pt热电阻测量，降低了Pt热电阻加热引线对测量结果的影响，使得测量结果更加精确。
【IPC分类】G05D23-24, G01K7-18
【公开号】CN204613784
【申请号】CN201520282665
【发明人】陈丽芳, 刘文君, 张敏环, 罗敏, 熊建杰
【申请人】湖北丹瑞新材料科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月30日