专利名称：催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种催化燃烧式气敏元件的上电缓冲装置。
背景技术：
煤矿矿井中都设有用于检测各种气体浓度的传感器，其中有一种传感器的探头采用的是催化燃烧式气敏元件，如瓦斯传感器等。目前，这种传感器都采用3V电压直接供电，传感器在上电时，电流会对传感器的探头造成冲击，有时还会导致电源保护，使传感器不能正常工作。同时，冲击电流还会使传感器探头的使用寿命缩短，传感器一般只能使用1年左右。另外，冲击电流还造成传感器稳定性差，使传感器的工作点漂移，严重时还会使传感器的探头损坏。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在上电时催化燃烧式气敏元件上的电压能缓慢上升的上电缓冲装置。
本实用新型采用的技术方案是一种催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，包括有低压电源和负载电路；低压电源和负载电路之间还连接有比较电路、开关电路和缓冲电路；其中，低压电源分别与比较电路和开关电路连接，比较电路的输出端与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端分别与负载电路和缓冲电路的输入端连接，缓冲电路的输出端与比较电路的另一个输入端连接。
所述的比较电路由运算放大器、电阻R1、R2连接构成；分压电阻R1、R2串联后一端接地，另一端与上述低压电源连接，电阻R1、R2的连接处与运算放大器的同相输入端连接，运算放大器的反相输入端与上述缓冲电路连接，运算放大器的输出端与上述开关电路连接。
所述的开关电路由三极管Q1、Q2、电阻R4、R5、电解电容C3连接构成；电解电容C3的正、负极分别与三极管Q2的发射极和基极连接，三极管Q2的发射极作为输入端与上述低压电源连接，Q2的集电极为输出端与上述缓冲电路和负载电路连接，Q2的基极通过电阻R5与三极管Q1的集电极连接，Q1的发射极接地，Q1的基极通过电阻R4与上述运算放大器的输出端连接；运算放大器通过输出高低电平控制三极管Q1、Q2的通断、即开关电路的通断。
所述的缓冲电路由电阻R3、电解电容C1、C2连接构成；电解电容C1、C2的正极都与上述开关电路的输出端连接，C2的负极接地，C1的负极与运算放大器的反相输入端连接，C1的负极还通过电阻R3接地。
本实用新型上述技术方案相比现有技术具有以下优点使用该上电缓冲装置后，传感器在上电的时候，缓冲电路中的电容经过反复充放电，使传感器探头上的电压缓慢上升，最后达到稳定状态，所以电流不会对传感器的探头造成冲击，有效的保护了传感器，传感器的稳定性较好，工作点也相对稳定，传感器一般都能使用达3年以上，有效延长了传感器的使用寿命。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体的实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型的原理框图；图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
见图1，本实施例具有低压电源，比较电路，开关电路，缓冲电路，负载电路。其中，低压电源分别与比较电路和开关电路连接，比较电路的输出端与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端分别与负载电路和缓冲电路的输入端连接，缓冲电路的输出端与比较电路的另一个输入端连接。
见图2，低压电源的输出端输出3V电压，比较电路由运算放大器U1、电阻R1、R2连接构成。开关电路由三极管Q1、Q2、电阻R4、R5、电解电容C3连接构成。缓冲电路由电阻R3、电解电容C1、C2连接构成。负载电路由电阻R6、R7和两气敏元件连接构成。
其中，分压电阻R1、R2串联后电阻R1的一端与3V电源连接，电阻R2的一端接地。运算放大器U1的正向输入端3脚与电阻R1、R2的连接处连接。运算放大器U1的反向输入端2脚与电阻R3连接，电阻R3的另一端接地。运算放大器U1的8脚接地，运算放大器U1的4脚接3V电源输出端，3V电源还与电解电容C3的正极和三极管Q2的发射极连接，电解电容C3的负极和三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极作为输出端Vout端，Vout端与负载电路连接。三极管Q2的基极和三极管Q1的集电极之间还连接有电阻R5，三极管Q1的基极和运算放大器U1的输出端通过电阻R4连接，三极管Q1的发射极接地。电解电容C1、C2的正极都与Vout端连接，电解电容C1的负极与运算放大器U1的反相输入端2脚连接。电解电容C2的的负极接地。负载电路中，气敏元件并联在串联电阻R6、R7两端。A、B端与检测电路连接。
开始上电时，低压电源输出3V电压，通过电阻R1、R2分压后加在运算放大器正向输入端，其电压控制在0.5V，由于此时运算放大器的反相输入端V2为低电平，所以，运算放大器的输出端V1为高电平，由此，三极管Q1、Q2导通，Vout端开始上电，同时电容C1、C2充电，运算放大器的反相输入端的电压V2上升，当运算放大器的反相输入端的电压V2＞0.5V时，运算放大器的输出端V1变为低电平，三极管Q1、Q2截止，电容C2通过负载电路快速放电，电容C1通过电阻R3及负载缓慢放电，从而导致运算放大器的反相输入端V2的电压下降，同时Vout端的电压也下降，当运算放大器的反相输入端V2＜0.5V时，再次重复上述过程，电容C1、C2再次充电。如此反复，直到Vout端的电压达到3V后稳定。从而达到了传感器缓慢上电的目的，有效的保护了传感器，使传感器性能稳定，延长了传感器的使用寿命。
权利要求1.一种催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，包括有低压电源和负载电路；其特征在于低压电源和负载电路之间还连接有比较电路、开关电路和缓冲电路；其中，低压电源分别与比较电路和开关电路连接，比较电路的输出端与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端分别与负载电路和缓冲电路的输入端连接，缓冲电路的输出端与比较电路的另一个输入端连接。
2.根据权利要求1所述的催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，其特征在于所述的比较电路由运算放大器、电阻R1、R2连接构成；分压电阻R1、R2串联后一端接地，另一端与上述低压电源连接，电阻R1、R2的连接处与运算放大器的同相输入端连接，运算放大器的反相输入端与上述缓冲电路连接，运算放大器的输出端与上述开关电路连接。
3.根据权利要求2所述的催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，其特征在于所述的开关电路由三极管Q1、Q2、电阻R4、R5、电解电容C3连接构成；电解电容C3的正、负极分别与三极管Q2的发射极和基极连接，三极管Q2的发射极作为输入端与上述低压电源连接，Q2的集电极为输出端与上述缓冲电路和负载电路连接，Q2的基极通过电阻R5与三极管Q1的集电极连接，Q1的发射极接地，Q1的基极通过电阻R4与上述运算放大器的输出端连接；运算放大器通过输出高低电平控制三极管Q1、Q2的通断、即开关电路的通断。
4.根据权利要求3所述的催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，其特征在于所述的缓冲电路由电阻R3、电解电容C1、C2连接构成；电解电容C1、C2的正极都与上述开关电路的输出端连接，C2的负极接地，C1的负极与运算放大器的反相输入端连接，C1的负极还通过电阻R3接地。
专利摘要本实用新型公开了一种催化燃烧式气敏元件上电缓冲装置，包括有低压电源和负载电路；低压电源和负载电路之间还连接有比较电路、开关电路和缓冲电路；其中，低压电源分别与比较电路和开关电路连接，比较电路的输出端与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端分别与负载电路和缓冲电路的输入端连接，缓冲电路的输出端与比较电路的另一个输入端连接。使用上电缓冲装置后，传感器在上电的时候，缓冲电路中的电容经过反复充放电，使传感器探头上的电压缓慢上升，最后达到稳定状态，所以电流不会对传感器的探头造成冲击，有效的保护了传感器，传感器的稳定性较好，工作点也相对稳定，传感器一般都能使用达3年以上，有效延长了传感器的使用寿命。
文档编号G01N27/00GK2884193SQ20062002273
公开日2007年3月28日 申请日期2006年1月24日 优先权日2006年1月24日
发明者傅裕刚 申请人:傅裕刚