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紅外甲烷傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外甲烷傳感器，包括有單片機，單片機的頻率輸出接口通過紅外光源驅(qū)動電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設有溫度補償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動電源，軟啟動電源連接有保護電路，紅外敏感元件的信號輸出端接入差分放大電路，差分放大電路的三個信號輸出端分別連接保護電路、A/D轉換器一、信號輸出電路，A/D轉換器一的數(shù)字信號輸出端接入單片機，溫度補償模塊通過A/D轉換器二連接單片機，單片機連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進行無線通信。本實用新型采用了溫度補償模塊使得測量精度得到很大提高，選擇了高速的A/D轉換器，來保證實時采樣和多點采樣的準確性。
【專利說明】紅外甲烷傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及甲烷傳感器領域，尤其涉及一種紅外甲烷傳感器。
【背景技術】
[0002]煤礦管道用多氣體參數(shù)測量裝置包括有礦用旋進漩渦流量傳感器、管道用紅外甲烷傳感器、管道用一氧化碳傳感器，能自動、準確地監(jiān)測管道內(nèi)氣體的流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等參數(shù)，具有甲烷濃度、一氧化碳濃度超限聲光報警功能，能就地顯示流量、甲烷濃度、一氧化碳濃度、壓力和溫度等5個參數(shù)的監(jiān)測數(shù)值，并直接顯示標準狀態(tài)下被測甲烷氣體的標況體積累積量，是適用于管道輸送氣體參數(shù)連續(xù)監(jiān)測的固定式監(jiān)測計量裝置。根據(jù)朗伯-比爾定律，研制出不同波長對應的可探測不同氣體的紅外傳感頭，由原理可知，在紅外線檢測過程中并不是單一一路信號得到，它既要有它的控制電路也要有信號的放大電路，要綜合計算多路信號的值才能得到目標氣體濃度對應的數(shù)據(jù)。最終得到數(shù)據(jù)的正確與否和電路的穩(wěn)不穩(wěn)定相關，現(xiàn)有的紅外甲烷傳感器的精度需要進一步提高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種紅外甲烷傳感器。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]紅外甲烷傳感器，其特征在于:包括有單片機，單片機的頻率輸出接口通過紅外光源驅(qū)動電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設有溫度補償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動電源，軟啟動電源連接有保護電路，紅外敏感元件的信號輸出端接入差分放大電路的信號輸入端，差分放大電路的三個信號輸出端分別連接保護電路、A/D轉換器一、信號輸出電路，A/D轉換器一的數(shù)字信號輸出端接入單片機，溫度補償模塊的信號輸出端通過A/D轉換器二連接單片機，單片機連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進行無線通信，單片機還外接有聲光報警接口、電流輸出接口、振蕩器、數(shù)碼管、存儲器、看門狗電路。
[0006]溫度補償模塊包括有光敏電阻及其外圍電路。軟啟動電源連接有輸入電源。信號輸出電路輸出200?IOOOHz或I?5mA信號。
[0007]本實用新型的原理是:
[0008]甲烷傳感器上電后，軟啟動電源的電路開始給紅外敏感元件加電，同時防誤動作的保護電路工作，以防止開機誤動作，經(jīng)15s左右退出控制狀態(tài)，此時單片機控制紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，將檢測到的甲烷濃度信號送至差動放大器，由差放電路輸出三路信號，一路送A/D轉換，顯示測量數(shù)值、判斷并執(zhí)行是否發(fā)出聲光報警信號；一路送保護電路；一路經(jīng)匹配放大后送信號輸出電路，輸出200?IOOOHz或I?5mA信號。
[0009]當濃度達到預置報警點時，傳感器發(fā)出聲光報警信號；甲烷濃度下降到預置報警點以下時，自動解除聲光報警信號；用遙控器調(diào)整傳感器的零點、量程，而且具有掉電保護功能。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:
[0011]由于外界環(huán)境溫度對紅外線光能轉化成的熱能有較大影響，本實用新型采用了溫度補償模塊使得測量精度得到很大提高，選擇了高速的A/D轉換器，來保證實時采樣和多點采樣的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，紅外甲烷傳感器，包括有單片機I，單片機I的頻率輸出接口 2通過紅外光源驅(qū)動電路3控制連接紅外光源4，紅外光源4向紅外敏感元件5間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件5旁設有溫度補償模塊6，紅外敏感元件5連接有軟啟動電源7，軟啟動電源7連接有保護電路8，紅外敏感元件5的信號輸出端接入差分放大電路9的信號輸入端，差分放大電路9的其中兩個信號輸出端分別連接保護電路8、A/D轉換器10、信號輸出電路21，A/D轉換器10的數(shù)字信號輸出端接入單片機1，溫度補償模塊6的信號輸出端通過A/D轉換器11連接單片機1，單片機I連接有遙控器接收頭12，遙控器接收頭12與遙控器13進行無線通信，單片機I還外接有聲光報警接口 14、電流輸出接口 15、振蕩器16、數(shù)碼管17、存儲器18、看門狗電路19。
[0014]溫度補償模塊6包括有光敏電阻及其外圍電路。軟啟動電源7連接有輸入電源20。信號輸出電路21輸出200?IOOOHz或I?5mA信號。
【權利要求】
1.紅外甲烷傳感器，其特征在于:包括有單片機，單片機的頻率輸出接口通過紅外光源驅(qū)動電路控制連接紅外光源，紅外光源向紅外敏感元件間歇性發(fā)射紅外光，紅外敏感元件旁設有溫度補償模塊，紅外敏感元件連接有軟啟動電源，軟啟動電源連接有保護電路，紅外敏感元件的信號輸出端接入差分放大電路的信號輸入端，差分放大電路的三個信號輸出端分別連接保護電路、A/D轉換器一、信號輸出電路，A/D轉換器一的數(shù)字信號輸出端接入單片機，溫度補償模塊的信號輸出端通過A/D轉換器二連接單片機，單片機連接有遙控器接收頭，遙控器接收頭與遙控器進行無線通信，單片機還外接有聲光報警接口、電流輸出接口、振蕩器、數(shù)碼管、存儲器、看門狗電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的溫度補償模塊包括有光敏電阻及其外圍電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的軟啟動電源連接有輸入電源。
4.根據(jù)權利要求1所述的紅外甲烷傳感器，其特征在于:所述的信號輸出電路輸出200?IOOOHz或I?5mA信號。
【文檔編號】G01N21/17GK203385652SQ201320414477
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權日:2013年7月12日
【發(fā)明者】倪克, 吳兵克, 趙曙光, 吳可人, 張強, 吳建臣, 吳卓臣 申請人:三正集團股份有限公司