专利名称：自校准瓦斯检测报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种瓦斯检测报警装置，具体为一种自校准瓦斯检测报警器。
背景技术：
现有的瓦斯检测报警器都以气敏传感器作为采集瓦斯浓度信号的敏感部件。气敏传感器在煤矿的矿井下进行预警的实际工作过程中，环境比较恶劣，有的地方CH4的浓度很高，且有一些气体杂质的存在，气敏传感器经长时间、反复和被测气体反应后，就会对被测气体不敏感，从而形成“死区”(敏感膜对被测气体不敏感的区域)，使气敏传感器的信号输出产生漂移，势必造成不能在要求的浓度下做出准确的报警反应，从而产生误报、漏报的情况。要想使这种带死区的传感器达到报警的临界状态需要比正常状态下更大浓度的被测气体，而且传感器使用时间越长，这种情况就越明显，带有死区的传感器在实际工作中应用于危险气体检测和报警的隐患是不言而喻的；因此现有的瓦斯检测报警装置需要频繁、定期地用标准气样对传感器进行校准，给瓦斯检测报警装置的使用带来不便。
发明内容
本实用新型解决现有的以气敏传感器为敏感部件的瓦斯检测报警装置需频繁、定期进行校准，从而给使用带来不便的问题，提供一种自校准瓦斯检测报警器，并只以提供该瓦斯检测报警器的硬件结构为目的。
本实用新型是采用如下技术方案实现的自校准瓦斯检测报警器，包含单片机，单片机的信号输入端连接有探测气敏传感器，单片机的信号输出端连接有瓦斯显示、报警电路；在单片机的信号输入端还连接有自校准气敏传感器。
以单片机为核心，由气敏传感器采集瓦斯浓度信号并送入单片机，单片机在相应软件的支持下对采入的瓦斯浓度信号进行分析、判断，当瓦斯浓度超过某一设定值时，单片机控制相应的显示报警电路进行瓦斯超标的显示报警。这是现有的常规瓦斯检测报警器的公知结构和工作过程。对电学或计算机领域的技术人员来讲，气敏传感器与单片机之间的具体连接、显示报警电路的具体构成以及显示报警电路与单片机之间的具体连接是公知且容易实现的，并且显示报警电路可采用多种不同的公知电路结构，因此，本实用新型在权利要求中对气敏传感器与单片机之间的具体连接、显示报警电路的具体构成以及显示报警电路与单片机之间的具体连接未作具体描述，但在说明书附图中给了一种具体的电路原理图，并在具体实施方式
中对其作了具体描述。
本实用新型与现有瓦斯检测报警器相比，其突出的实质性特点是在单片机的信号输入端连接有自校准气敏传感器。单片机在相应软件的支持下对自校准气敏传感器进行控制，使其在平时不通电、不工作，当瓦斯检测报警器工作一段时间，其探测气敏传感器出现漂移时，单片机控制自校准传感器间隙地带电工作，将自校准传感器采入的信号作为校准探测气敏传感器的基准，即单片机在相应软件的支持下，将探测传感器采入的信号值以自校准气敏传感器采入的信号值为基准进行转换、校准处理，从而实现瓦斯检测报警器的自校准。由于自校准气敏传感器平时不通电不会与被测气体发生反应(只在校准时间隙性地通电工作)，其可较长时间地保持高敏感度，用其做基准是可行的。通过自校准可避免瓦斯检测报警器在实际使用过程中频繁地人为校准，使瓦斯检测报警器使用更方便。
本实用新型通过增设自校准电路，使瓦斯检测报警器能够避免反复的人为校准，瓦斯检测报警器的稳定性(即气敏传感器出现漂移的时间)可提高20倍以上。
图1为本实用新型所述的自校准瓦斯检测报警器的电路原理图；图1中同号线端相连。
具体实施方式
自校准瓦斯检测报警器，包含单片机A1，单片机的信号输入端连接有探测气敏传感器，单片机的信号输出端连接有瓦斯显示、报警电路；在单片机的信号输入端还连接有自校准气敏传感器。
单片机A1选用ATM128型号。探测气敏传感器和自校准传感器选用LXK-3，其分别通过接口S3、S2与电路连接；探测气敏传感器和自校准传感器的输出端分别与信号放大芯片A2、A3(选用AD623)相连，信号放大芯片A2、A3的输出端SAOUT、SBOUT分别与单片机A1的相应信号输入端相连；探测气敏传感器和自校准传感器都配置有分别由恒压驱动芯片M8、M2(选用MAX1818)构成的驱动电路，该驱动电路是气敏传感器正常工作所必须的公知电路，恒压驱动芯片M8、M2的输入端AS、BS分别与单片机的相应控制端相连，单片机通过该相应控制端来控制恒压驱动芯片M8、M2、进而控制探测气敏传感器和自校准传感器的工作状态。
与单片机的信号输出端BELL相连的报警电路包含恒压驱动芯片M4(选用MAX1818)，恒压驱动芯片M4的输出端连接有蜂鸣器B1。
与单片机的信号输出端相连的显示电路包含三块恒压驱动芯片M1、M2、M3(选用MAX1916)，其输入端LINGHT1、LINGHT2、LINGHT3分别与单片机的相应输出线端相连，各恒压驱动芯片M1、M2、M3的输出端分别连接有三个发光二极管L1、L2、L3，L4、L5、L6，L7、L8、L9，并且每一恒压驱动芯片输出端连接的发光二极管为不同颜色，如恒压驱动芯片M1输出端的发光二极管L1、L2、L3为红色，恒压驱动芯片M2输出端的发光二极管L4、L5、L6为黄色，恒压驱动芯片M3输出端的发光二极管L7、L8、L9为绿色。单片机根据不同瓦斯浓度等级，使显示电路中不同的恒压驱动芯片导通，发出不颜色的光，显示非常直观。
该自校准瓦斯检测报警器的电路结构具有体积小、功耗低、灵敏度高、易批量生产、成体低等优点，特别是其电路结构具有很高的集成度，体积非常小。因此，可将该自校准瓦斯检测报警器固定于矿灯壳体内。当瓦斯浓度低于某一数值(如1％)时，单片机控制显示电路中的一个恒压驱动芯片工作，此时发光二极管即可作为照明使用。当瓦斯浓度高于某一数值(如1％)时，另一恒压驱动芯片工作发红光，直观地提示显示，同时报警电路发声报警，瓦斯浓度再高时，第三个恒压驱动芯片工作发绿光，进行极限报警显示。
权利要求1.一种自校准瓦斯检测报警器，包含单片机(A1)，单片机的信号输入端连接有探测气敏传感器，单片机的信号输出端连接有瓦斯显示、报警电路；其特征为在单片机的信号输入端还连接有自校准气敏传感器。
2.如权利要求1所述的自校准瓦斯检测报警器，其特征为与单片机的信号输出端相连的显示电路包含三块恒压驱动芯片(M1、M2、M3)，各恒压驱动芯片(M1、M2、M3)的输出端分别连接有三个发光二极管(L1、L2、L3，L4、L5、L6，L7、L8、L9)，并且每一恒压驱动芯片输出端连接的发光二极管为不同颜色。
3.如权利要求1或2所述的自校准瓦斯检测报警器，其特征为将该自校准瓦斯检测报警器固定于矿灯壳体内。
专利摘要本实用新型为一种自校准瓦斯检测报警器，涉及瓦斯检测报警装置。本实用新型解决现有的以气敏传感器为敏感部件的瓦斯检测报警装置需频繁、定期进行校准，从而给使用带来不便的问题。该自校准瓦斯检测报警器包含单片机，单片机的信号输入端连接有探测气敏传感器，单片机的信号输出端连接有瓦斯显示、报警电路；在单片机的信号输入端还连接有自校准气敏传感器。本实用新型通过增设自校准电路，使瓦斯检测报警器能够避免反复的人为校准，瓦斯检测报警器的稳定性可提高20倍以上。通过自校准可避免瓦斯检测报警器在实际使用过程中频繁地人为校准，使瓦斯检测报警器使用更方便。
文档编号G12B13/00GK2789764SQ200520024090
公开日2006年6月21日 申请日期2005年5月15日 优先权日2005年5月15日
发明者张文栋, 刘俊, 熊继军, 薛晨阳, 文丰, 谭秋林, 李强龙 申请人:中北大学