专利名称：一种气体检测单元及气体检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体检测领域，尤其涉及一种气体检测单元及气体检测电路。
背景技术：
随着人们生活水平逐渐提高，汽车已经走入了千家万户，汽车给我们的生活带来诸多便利，但是汽车尾气污染是用户无法避免的问题，汽车尾气中污染气体主要有一氧化碳和氮氧化合物气体。汽油车燃烧时排放的还原性气体一氧化碳，柴油机燃烧时排放的氧化性气体二氧化氮等氮氧化合物。氮氧化合物有毒且会致癌，它与水汽发生反应形成硝酸，可以破坏黏膜并损伤免疫力，经常接触氮氧化合物会减少黏膜厚度且降低其保护功能；一氧化碳对于人体来说是危险的，由于人无法闻到一氧化碳，而一氧化碳会与血色素发生反应且会阻碍其载氧功能，这种损害过程是不可逆的。传统的空气质量传感器，仅采用一个气体敏感元件进行检测，只能检测某一种污染气体，但现实情况下，空气中可能存在多种污染气体，比如一氧化碳、氮氧化合物等，在这种情况下，现有的空气质量传感器达不到空气检测效果，而且由于只有一个气体敏感元件，所述气体敏感元件意外损坏时，得不到或者无法得到准确的检测结果。
实用新型内容鉴于上述问题，本实用新型提供一种气体检测单元及气体检测电路，旨在解决现有空气质量传感器只能检测单一气体，而且易失效的技术问题。一方面，所述气体检测单元包括基板以及至少一组气体敏感元件组，所述每组气体敏感元件组包括用于检测一氧化碳的碳氧气体敏感元件和用于检测二氧化氮的氮氧气体敏感元件，所述基板上印制有印刷电极，所述印刷电极包括元件公共极以及与气体敏感元件数量相同的元件接入极，所述碳氧气体敏感元件、氮氧气体敏感元件对应印刷在元件接入极和元件公共极之间。进一步的，所述印刷电极还包括加热电极，所述加热电极之间还印刷有加热电阻。进一步的,所述气体检测单元还包括基座,所述基板位于所述基座上,所述基座外周还设有基座触点，所述元件公共极、各个元件接入极、加热电极通过金丝连接到对应的基座触点上。进一步的，所述基座上还封装有顶盖，所述顶盖还开设有通孔，使得基板上的气体敏感元件组能够与外周空气接触。进一步的，所述顶盖的通孔处还设有过滤网。另一方面，所述气体检测电路包括气体检测单元，与所述元件接入极连接的基座触点通过分压电阻连接到地，与所述元件公共极连接的基座触点连接有工作电源，与所述加热电极连接的基座触点连接到加热电源和地之间。进一步的，所述气体检测电路还包括微处理器，所述与元件接入极连接的基座触点连接到所述微处理器，所述微处理器用于根据接收到的电压信号按要求输出空调控制信号。本实用新型的有益效果是本实用新型提供的气体检测单元至少包括一组气体敏感元件组，所述每组气体敏感元件组均包括碳氧气体敏感元件和氮氧气体敏感元件，这样可以同时检测两种污染气体，同时若各组气体敏感元件组均正常工作，则可以采用各组气体敏感元件组的检测平均值，否则只采用正常工作的气体敏感元件组的检测平均值，这样保证了采用该气体检测单元的传感器的检测结果的准确性和质量稳定性。
图1是本实用新型第一实施例提供的气体检测单元的结构图；图2是本实用新型第二实施例提供的气体检测单元的结构图；图3是本实用新型第二实施例提供的气体检测单元的另一种结构图；图4是本实用新型第三实施例提供的气体检测电路的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一图1示出了本实用新型第一实施例提供的气体检测单元的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。如图1所示,本实施例提供的气体检测单元包括基板I以及至少一组气体敏感元件组2，所述每组气体敏感元件组2包括用于检测一氧化碳的碳氧气体敏感元件和用于检测二氧化氮等气体的氮氧气体敏感元件，所述基板I上印制有印刷电极3，所述印刷电极3包括元件公共极31以及与气体敏感元件数量相同的元件接入极32,所述碳氧气体敏感元件、氮氧气体敏感元件对应印刷在元件接入极32和元件公共极31之间。作为以一种实现方式，图1中所示的气体敏感元件组2有两组,每组气体敏感元件组2均包括一个碳氧气体敏感元件和一个氮氧气体敏感元件，本实施例提供的气体检测单元由于包括两种气体敏感元件，因此可以检测一氧化碳和氮氧化合物两种污染气体，另一方面，由于采用了 2组气体敏感元件组，当所述两组气体敏感元件组中的气体敏感元件都正常工作时，采用两组气体敏感元件组的检测平均值作为输出，若其中有一组气体敏感元件组失效，此时采用正常工作的气体敏感元件组的检测值作为输出，因此本实施例提供的气体检测单元可以检测两种污染气体，同时气体检测单元的稳定性更高。在正常使用时，对于只有在一定温度下才能正常工作的碳氧气体敏感元件和氮氧气体敏感元件，本实施例中作为优选的实施方式，所述印刷电极3还包括加热电极33,所述加热电极33之间还印刷有加热电阻4，将加热电阻4印刷到所述加热电极33后，在所述加热电极33两端加电压，所述加热电阻4发热使得气体敏感元件处于正常工作温度下，这样可以保证气体敏感元件的敏感度。实施例二 [0024]图2示出了本实用新型第二实施例提供的气体检测单元的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。为了便于生产与安装，本实施例提供的气体检测单元可以做成类似于芯片的封装结构，在实际使用时，将气体检测单元印刷在电路板上即可方便使用，而且气体检测单元封装后，体积较小，便于安装。具体的，所述气体检测单元包括实施例一所述的各个部件外，还包括基座5，所述基板I位于所述基座5上,所述基座5外周还设有基座触点51，所述元件公共极31、各个元件接入极32、加热电极33通过金丝52连接到对应的基座触点51上，所述基座5为耐热材料绝热材料制作。将基板I置于基座5上后，将元件公共极31、各个元件接入极32、加热电极33与基座触点51之间用金丝52邦定，并根据所述基座触点51设计好外围电路后，将气体检测单元印刷在电路板上即可使用。进一步作为优选的实施方式，如图3所示，所述基座5上还封装有顶盖6，所述顶盖6还开设有通孔61，使得基板I上的气体敏感元件组2能够与外周空气接触。本优选方式中，基座5上还封装有顶盖6，使得气体敏感元件组不受外部撞击，保证了气体检测单元工作稳定性。此外，为了使得外界的固体杂质不污染所述气体敏感元件组进而降低其敏感性，优选的，本实施例中所述顶盖6的通孔处还设有过滤网，所述过滤网可以过滤掉空气中的杂质，保护气体敏感元件组。实施例三图4示出了本实用新型第三实施例提供的气体检测电路的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。如图4所示,本实施例提供的气体检测电路包括实施例二所述的气体检测单元，其中所述元件接入极32连接的基座触点通过分压电阻7连接到地，与所述元件公共极31连接的基座触点连接有工作电源8，与所述加热电极33连接的基座触点连接到加热电源9和地之间。工作时，空气中的污染气体在不同浓度时，所述气体检测单元中的各个气体敏感元件的阻值不同，因此，将所述气体敏感元件(包括碳氧气体敏感元件和氮氧气体敏感元件)通过分压电阻7串接到地后，所述气体敏感元件在不同值时，所述分压电阻7上分得的电压值不同，因此可以通过所述分压电阻7上的输出电压值判断当前空气中相应污染气体的浓度，当本气体检测电路应用在汽车上时，可以根据分压电阻7上分得的不同的电压值控制汽车空调系统控制风门的开度，当污染等级较高时切断外循环，切换成再循环模式，当污染等级逐渐降低时，逐步打卡空调风门，保证车内有较好的空气质量。在具体实现时，可以通过微处理器实现上述功能，具体的，所述气体检测电路还包括微处理器10，所述与元件接入极32连接的基座触点连接到所述微处理器10，在本实施例中，所述微处理器10接收到4路电压信号，其中两路用于表示一氧化碳的浓度，假设为Voutl和Vout2,另两路用于表示二氧化氮等浓度,假设为Vout3和Vout4,当气体敏感元件组2均正常工作时，所述Voutl和Vout2输出相近，所述Vout3和Vout4输出相近，此时，微处理器10可以采用Voutl和Vout2的平均值作为碳氧气体敏感元件对应的电压值，采用Vout3和Vout4的平均值作为氮氧气体敏感元件对应的电压值，再根据预设的电压值与污染等级的定义输出对应的控制信号，具体的，所述微处理器10的控制信号输出端连接到汽车空调系统的控制单元，所述控制单元控制对应控制空调风门的开度，完成空调自动控制。当所述气体敏感元件组2中的一组失效时，假设为Vout2和Vout4对应的输出气体敏感元件组，此时Vout2和Vout4输出的电压值为O，因此，这里微处理器10仅仅根据Voutl和Vout3的电压值输出控制信号。因此本实施例提供的气体检测电路即使有一组气体敏感元件组失效时亦可以正常工作，保证了采用该气体检测单元的传感器的质量稳定性；若所述气体敏感元件组均能正常工作，进一步可以提高传感器的检测结果的准确性。综上，本实用新型所述的各个实施例采用了多组气体敏感元件组，每组气体敏感元件组中包括碳氧气体敏感元件和氮氧气体敏感元件，可以实现检测两种污染气体，同时采用多组气体敏感元件组还保证了气体检测结果的准确性，进一步保证了产品的质量。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。
权利要求1.一种气体检测单元，其特征在于，所述气体检测单元包括基板(I)以及至少一组气体敏感元件组(2)，所述每组气体敏感元件组(2)包括用于检测一氧化碳的碳氧气体敏感元件和用于检测二氧化氮的氮氧气体敏感元件，所述基板(I)上印制有印刷电极(3)，所述印刷电极(3 )包括元件公共极(31)以及与气体敏感元件数量相同的元件接入极(32 ),所述碳氧气体敏感元件、氮氧气体敏感元件对应印刷在元件接入极(32)和元件公共极(31)之间。
2.如权利要求1所述气体检测单元，其特征在于，所述印刷电极(3)还包括加热电极(33)，所述加热电极(33)之间还印刷有加热电阻(4)。
3.如权利要求2所述气体检测单元，其特征在于，所述气体检测单元还包括基座(5)，所述基板(I)位于所述基座(5)上，所述基座(5)外周还设有基座触点(51 )，所述元件公共极(31)、各个元件接入极(32)、加热电极(33)通过金丝(52)连接到对应的基座触点(51)上。
4.如权利要求3所述气体检测单元，其特征在于，所述基座(5)上还封装有顶盖(6)，所述顶盖(6)还开设有通孔(61)，使得基板(I)上的气体敏感元件组(2)能够与外周空气接触。
5.如权利要求4所述气体检测单元，其特征在于，所述顶盖(6)的通孔处还设有过滤网。
6.一种气体检测电路,其特征在于,所述气体检测电路包括如权利要求3-5任一项所述的气体检测单元，与所述元件接入极(32)连接的基座触点通过分压电阻(7)连接到地，与所述元件公共极(31)连接的基座触点连接有工作电源(8)，与所述加热电极(33)连接的基座触点连接到加热电源(9)和地之间。
7.如权利要求6所述气体检测电路，其特征在于，所述气体检测电路还包括微处理器(10)，所述与元件接入极(32)连接的基座触点连接到所述微处理器(10)，所述微处理器(10)用于根据接收到的电压信号按要求输出空调控制信号。
专利摘要本实用新型适用于气体检测领域，提供一种气体检测单元及气体检测电路，其中所述气体检测单元包括基板以及至少一组气体敏感元件组，所述每组气体敏感元件组包括用于检测一氧化碳的碳氧气体敏感元件和用于检测二氧化氮的氮氧气体敏感元件，所述基板上印制有印刷电极，所述印刷电极包括元件公共极以及与气体敏感元件数量相同的元件接入极，所述碳氧气体敏感元件、氮氧气体敏感元件对应印刷在元件接入极和元件公共极之间。本实用新型采用了多组气体敏感元件组，每组气体敏感元件组中包括碳氧气体敏感元件和氮氧气体敏感元件，可以实现检测两种污染气体，同时采用多组气体敏感元件组还保证了气体检测结果的准确性，进一步保证了产品的质量。
文档编号G01N27/00GK202870019SQ20122052417
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者李鄂胜, 盛文国, 刘汉文 申请人:湖北开特汽车电子电器系统股份有限公司