专利名称：车载一氧化碳报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种气体^l艮警器，特别是指一种车载一氧化碳报 警器。
背景技术：
一氧化碳是无色、无味、无刺激的气体， 一旦吸入人体进入血液， 与血中的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去携氧能力，引 起人体组织缺氧而导致中毒，如不及时4仓救，病人可造成缺氧死亡。
由于冬季天气比较寒冷或者夏天天气炎热，很多驾驶员喜欢长时间
开空调，由于车内空间狹小，门窗紧闭，车内外的空气难以进行对流， 发动机长时间运转，排出大量一氧化碳，这些有毒气体在有限的空间内 长时间滞留，时间一长，车内的氧气逐渐减少，乘客会在不知不觉中中 毒而失去知觉，严重时会丧失生命。我国每年都发生多起车内一氧化碳 中毒事故，因此，需要在车内安装车载一氧化碳报警器，就可以在一氧 化碳浓度超标时及时报警，防止意外事故的发生。
现有车用一氧化碳检测报警设备通常使用民用技术直接移植到车
辆上使用。所采用的一氧化碳传感器为廉价的气^:元件，具有精度低、 离散性大、温漂严重、可靠使用寿命过短等缺点。电^各设计方面，因为 基于气敏元件传感器，常使用硬件比较、触发方式提供报警信号，可靠 性很低。车内电磁环境复杂，车载设备很容易受到干扰，如果电路灵敏 度调高，容易产生误报警；如果灵敏度调低，容易产生漏报警。在整个 设备的使用周期内，随着环境温度、粉尘浓度等因素的变化，现有技术 很难对电路进行合适的调整设置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种检测精度高、可靠且 便于量产的车载一氧化-灰报警器。本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的 一种车载一氧化碳报警器，包括一氧化碳传感器、精密前级运算放大器，声音报警 电路，以及系统电源模块，所述一氧化碳传感器为电化学一氧化碳传感 器，还包括温度补偿电路以及中央处理器，所述电化学一氧化碳传感器、 精密前级运算放大器、以及中央处理器依次串行连接，溫度补偿电路与 精密前级运算放大器并联，声音报警电路连接到中央处理器，电化学一 氧化碳传感器将一氧化碳气体浓度转变为电信号，输出至精密前级运算 放大器，精密前级运算放大器将接收到的小的电信号进行电流/电压转 换，并精密线性放大，所述电信号并同时通过温度补偿电路对信号进行 温度线性补偿，经过放大补偿后的电压信号输入中央处理器，中央处理 器经过内部处理以后控制声音报警电路。
该实用新型可进一步具体为
所述电化学一氧化碳传感器外接一温度补偿和偏置补偿硬件电路， 所述温度补偿和偏置补偿硬件电路由一运算放大器和一工作电极校准 电路并联:组成。
包括串行连接在精密前级运算放大器及中央处理器之间的至少一 个的运算放大器。
包括连接到中央处理器的液晶显示器。
包括并联在精密前级运算放大器两端的电流电压变换网络。
所述系统电源模块为独立电池。
所述中央处理器外接一独立的温度传感器。
本实用新型车载一氧化碳报警器的优点在于基于最新的专业电化 学传感器技术，使用进口高精度电化学一氧化碳传感器，以恒流信号为 输出，精度高、寿命长、离散性小、稳定性好，适合大量生产。传感器 的一氧化碳气体理论分辨率可达到lppm，大大高于应用要求。电路设 计方面使用高精度运算放大器和温度补偿电路，保证满足使用环境的要 求。使用进口汽车级微处理器作为设备的控制器，提供软件滤波算法， 保证灵敏度的同时抑制电磁干扰，并提供显示输出和多种形式的报警信
号输出接口。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。 图l是本实用新型车载一氧化碳报警器的电路原理图。
具体实施方式
请同时参阅图1,本实用新型车载一氧化碳报警器包括电化学一氧
化碳传感器1、精密前级运算放大器2、温度补偿电路3、中央处理器4、 液晶显示器5、声音报警电路6，以及系统电源模块7。
电化学一氧化碳传感器1、高精度的精密前级运算放大器2、以及 中央处理器4依次串行连接。温度补偿电路3与精密前级运算放大器2 并联，液晶显示器5以及声音报警电路6连接到中央处理器4。
各组成部分的特征及相互关系如下所述
电化学一氧化碳传感器1:感应到车厢内的一氧化碳气体，将一氧 化碳气体浓度转变为电信号，输出至精密前级运算放大器2，该电化学 一氧化碳传感器l外接一温度补偿和偏置补偿硬件电路12,该温度补偿 和偏置补偿硬件电路12由一运算放大器和一工作电极校准电路并联组 成，其作用是使传感器的输出尽量准确和线性化，使放大后的信号真实 反映环境中 一氧化碳的浓度；
精密前级运算放大器2:对从电化学一氧化-友传感器l接收到的小 的电信号进行电流/电压转换，并精密线性放大，该电流/电压转换通过 与精密前级运算放大器2并联的电流电压变换网络22进行转换，经过精 密前级运算放大器2放大后的电压信号还可以再经过电压放大，使放大 后的电压信号满足A/D (模拟/数字)转换电路的幅度输入要求，该实施 例中，还包括串联连接的第二运算放大器24以及第三运算放大器26;
温度补偿电路3:上述电化学一氧化碳传感器l输出的电信号并同 时通过温度补偿电路3，对信号进行温度线性补偿，保证电压信号准确 反映一氧化碳浓度信息； 中央处理器4:将经过精密前级运算放大器2或者精密前级运算放 大器2、第二运算放大器24、第三运算放大器26放大后且经过温度补偿 电路3补偿后的电压信号输入中央处理器4, 4吏用该中央处理器4内部 的A/D转换电路对电压信号进行模数转换，得到的数字信号通过中央处 理器4内部安装的软件进行滤波处理，将处理后的数字信号所对应的一 氧化碳浓度准确输送到液晶显示器5进行显示，该中央处理器4外接一 独立的温度传感器42,可以在宽范围内准确测量环境温度，其作用是当 温度大尺度变化时，上述温度补偿和偏置补偿硬件电^各12所提供的硬 件温度补偿不能很好达到精度误差要求，则可以通过中央处理器4的软 件算法进一步对测量值进行溫度补偿修正，使设备的输出在所有可能的 使用温度条件下都可以达到很高的精度。 液晶显示器5以及声音报警电路6: —旦一氧化碳浓度达到50ppm, 液晶显示器5即显示警示信息，并由中央处理器4控制声音报警电路6, 发出报警音提醒车内人员注意； 一旦一氧化碳浓度达到200ppm,中央 处理器4控制声音报警电路6，发出高音连续报警音，提示危险发生。 系统电源模块7:提供整个一氧化碳报警器系统的电源供给，可使 用独立电池作为系统电源纟莫块7给系统供电。 通过上述车载 一 氧化碳报警器即可以准确检测车内 一 氧化碳浓度 水平，灵敏度高，符合车内电磁、温度等使用环境要求，可提供多种形 式报警信号，可靠寿命长，功耗低。
权利要求1.一种车载一氧化碳报警器，包括一氧化碳传感器、前级运算放大器，声音报警电路，以及系统电源模块，其特征在于所述一氧化碳传感器为电化学一氧化碳传感器，所述前级运算放大器为精密前级运算放大器，还包括温度补偿电路以及中央处理器，所述电化学一氧化碳传感器、精密前级运算放大器、以及中央处理器依次串行连接，温度补偿电路与精密前级运算放大器并联，声音报警电路连接到中央处理器，电化学一氧化碳传感器将一氧化碳气体浓度转变为电信号，输出至精密前级运算放大器，精密前级运算放大器将接收到的小的电信号进行电流/电压转换，并精密线性放大，所述电信号并同时通过温度补偿电路对信号进行温度线性补偿，经过放大补偿后的电压信号输入中央处理器，中央处理器经过内部处理以后控制声音报警电路进行报警。
2. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于所迷电 化学一氧化碳传感器外接一温度补偿和偏置补偿硬件电路，所述温度补 偿和偏置补偿硬件电路由一运算放大器和一工作电极校准电路并联组 成。
3. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于包括串 行连接在精密前级运算放大器及中央处理器之间的至少 一个的运算放 大器。
4. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于包括连 接到中央处理器的液晶显示器。
5. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于包括并 联在精密前级运算放大器两端的电流电压变换网络。
6. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于所述系 统电源模块为独立电池。
7. 如权利要求1所述的车载一氧化碳报警器，其特征在于所述中 央处理器外接一独立的温度传感器。
专利摘要一种车载一氧化碳报警器，包括电化学一氧化碳传感器、精密前级运算放大器、声音报警电路、温度补偿电路、及中央处理器及系统电源模块，电化学一氧化碳传感器将一氧化碳气体浓度转变为电信号，输出至精密前级运算放大器，精密前级运算放大器将接收到的小的电信号进行电流/电压转换并精密线性放大，电信号并同时通过温度补偿电路对信号进行温度线性补偿，经过放大补偿后的电压信号输入中央处理器，中央处理器经过内部处理以后控制声音报警电路。该实用新型的优点在于提高一氧化碳气体检测精度；达到使用环境的要求(电磁干扰和温度变化)；延长免维护时间，提高可靠性；便于量产；应用微处理器技术，可提供多种形式的报警信号输出。
文档编号G08B21/14GK201177857SQ20082010158
公开日2009年1月7日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者越 隋 申请人:闽江学院