一种VOCs传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种VOCs传感器包括主控制器、电源、采样供电模块、显示器、传感器信号输入与放大模块、RS485模块、键盘、4～20mA模拟量输出模块，所述电源为独立结构，分别向所述主控制器、显示器、4～20mA模拟量输出模块、RS485模块、键盘供电，对于所述传感器信号输入与放大模块设有专用的采样供电模块，所述采样供电模块的充放电控制信号接入所述主控制器的P1.0口。本发明专利技术结构简单、成本低，便捷、灵敏的检测手段，对于那些浓度非常低的气体泄漏(leak)有着其他类型传感器不可比拟的优势，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器领域，尤其涉及一种VOCs传感器。
技术介绍
在我国，VOCs(volatileorganiccompounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。随着社会的发展，大气的污染越来越严重，而企业排放的挥发性有机物是造成环境大气污染的重要原因之一，尤其在化工园区，显得更为突出。为实现可持续发展战略，加强环境保护已成为我国的一项基本国策，因此需要对VOCs进行实时监测，目前最常见的VOCs传感器为了提高系统稳定性，一般是采用锂电池供电方案，但价格高而且要经常更换电池，使用不方便。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种VOCs传感器。技术方案：本专利技术所述的一种VOCs传感器，包括主控制器、电源、采样供电模块、显示器、传感器信号输入与放大模块、RS485模块、键盘、4～20mA模拟量输出模块，所述电源为独立结构，分别向所述主控制器、显示器、4～20mA模拟量输出模块、RS485模块、键盘供电，对于所述传感器信号输入与放大模块设有专用的采样供电模块，所述采样供电模块的充放电控制信号接入所述主控制器的P1.0口，所述显示器的8位数据线接入所述主控制器的P4口，所述显示器的控制信号接入P2.2口，所述显示器的CS1和CS2信号分别接入P2.1和P2.0口，所述显示器的R/W信号接入P2.7口，所述键盘设有四个控制按键K1、K2、K3和K4，所述四个控制按键K1、K2、K3和K4的信号分别接入所述主控制器的P5.0、P5.1、P5.2和P5.3口，所述主控制器内置D/A转换器通过P1.6口向4～20mA模拟量输出模块提供模拟电压，所述传感器信号输入与放大模块提供差分输入信号A-和A+，所述差分输入信号A-和A+分别接入所述主控制器的P6.1和P6.0口，所述主控制器的P6.1和P6.0口为所述主控制器内置A/D转换器的两个差分模拟信号输入端，所述传感器信号输入与放大模块包括传感器电路模块和程控信号放大电路，所述传感器信号输入与放大模块的程控信号放大电路的信号CLK、SDO和DIN分别接入所述主控制器的P3.3、P3.2和P3.1口，所述RS485模块发送的控制信号，数据检测信号和数据信号分别接入所述主控制器的P2.3、P2.4和P2.5口。其中，所述主控制器采用MSP430F477芯片。其中，所述电源包括数字电源和模拟电源，所述数字电源为3.3V，采用AMS1117-3.3芯片，所述模拟电源为3.3V，采用AMS1117-3.3芯片。其中，所述模拟电源为2.5V，采用ADR4525芯片。其中，所述4～20mA模拟量输出模块采用LMP7702芯片。其中，所述RS485模块采用SN65LBC184通信芯片。其中，所述采样供电模块包括电容和MOS开关管。其中，所述电容为470uF。其中，所述MOS开关管为060N03L。其中，所述显示器为12864B2液晶显示器。其中，所述传感器电路模块采用ADA4505芯片。其中，所述程控放大电路采用ADA4505芯片和AD5270芯片。有益效果：本专利技术所述的一种VOCs传感器，结构简单、成本低，便捷、灵敏的检测手段，对于那些浓度非常低的气体泄漏(leak)有着其他类型传感器不可比拟的优势，实用性强。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。如图1所示的一种VOCs传感器，包括主控制器、电源、采样供电模块、显示器、传感器信号输入与放大模块、RS485模块、键盘、4～20mA模拟量输出模块，所述电源为独立结构，分别向所述主控制器、显示器、4～20mA模拟量输出模块、RS485模块、键盘供电，对于所述传感器信号输入与放大模块设有专用的采样供电模块，所述采样供电模块的充放电控制信号接入所述主控制器的P1.0口，所述显示器的8位数据线接入所述主控制器的P4口，所述显示器的控制信号接入P2.2口，所述显示器的CS1和CS2信号分别接入P2.1和P2.0口，所述显示器的R/W信号接入P2.7口，所述键盘设有四个控制按键K1、K2、K3和K4，所述四个控制按键K1、K2、K3和K4的信号分别接入所述主控制器的P5.0、P5.1、P5.2和P5.3口，所述主控制器内置D/A转换器通过P1.6口向4～20mA模拟量输出模块提供模拟电压，所述传感器信号输入与放大模块提供差分输入信号A-和A+，所述差分输入信号A-和A+分别接入所述主控制器的P6.1和P6.0口，所述主控制器的P6.1和P6.0口为所述主控制器内置A/D转换器的两个差分模拟信号输入端，所述传感器信号输入与放大模块包括传感器电路模块和程控信号放大电路，所述传感器信号输入与放大模块的程控信号放大电路的信号CLK、SDO和DIN分别接入所述主控制器的P3.3、P3.2和P3.1口，所述RS485模块发送的控制信号，数据检测信号和数据信号分别接入所述主控制器的P2.3、P2.4和P2.5口。所述主控制器采用MSP430F477芯片。所述电源包括数字电源和模拟电源，所述数字电源为3.3V，采用AMS1117-3.3芯片，所述模拟电源为3.3V，采用AMS1117-3.3芯片。所述模拟电源为2.5V，采用ADR4525芯片。所述4～20mA模拟量输出模块采用LMP7702芯片。所述RS485模块采用SN65LBC184通信芯片。所述采样供电模块包括电容和MOS开关管。所述电容为470uF。所述MOS开关管为060N03L。所述显示器为12864B2液晶显示器。所述传感器电路模块采用ADA4505芯片。所述程控放大电路采用ADA4505芯片和AD5270芯片。主控制器需要A/D、D/A、显示等功能。能够实现上述功能的单片机品种有51系列、ARM系列、MSP430F477芯片等。从技术参数上看，由于本设备要实现16位的高精度A/D转换，以及较强的数据处理能力，51系列本身不能完成，ARM系列的虽然可以完成，功能过于强大且价格高，因此选用MSP430F477芯片。电源包括数字电源和模拟电源，为了保证模拟部分的精度，两部分的电源要分开。根据MSP430F477芯片的需要，电源要使用3.3V直流电压。外部提供给主板的总电源只要能满足稳定住3.3V直流电压即可，拟定采用5V直流输入。A/D、D/A部分需要基准电源，选择ADR4525作为基准电源。其最大误差电压仅为0.02％。数字电源采用AMS1117-3.3芯片将5V电压转换为3.3V。模拟电源采用AMS1117-3.3芯片将5V电压转换为3.3V。模拟电源采用ADR4525芯片将5V电压转换为2.5V。利用微控制器芯片MSP430F477提供的内部集成的A/D转换器，将传感器采集的模拟信号转换成数字信号供MCU处理。为防止MCU部分对传输的模拟信号造成干扰。拟定选择ADA4505线性放大器作为跟随器对输入的模拟信号进行隔离。为了便于在不改变硬件电路的情况下适应各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VOCs传感器，其特征是：包括主控制器、电源、采样供电模块、显示器、传感器信号输入与放大模块、RS485模块、键盘、4～20mA模拟量输出模块，所述电源为独立结构，分别向所述主控制器、显示器、4～20mA模拟量输出模块、RS485模块、键盘供电，对于所述传感器信号输入与放大模块设有专用的采样供电模块，所述采样供电模块的充放电控制信号接入所述主控制器的P1.0口，所述显示器的8位数据线接入所述主控制器的P4口，所述显示器的控制信号接入P2.2口，所述显示器的CS1和CS2信号分别接入P2.1和P2.0口，所述显示器的R/W信号接入P2.7口，所述键盘设有四个控制按键K1、K2、K3和K4，所述四个控制按键K1、K2、K3和K4的信号分别接入所述主控制器的P5.0、P5.1、P5.2和P5.3口，所述主控制器内置D/A转换器通过P1.6口向4～20mA模拟量输出模块提供模拟电压，所述传感器信号输入与放大模块提供差分输入信号A‑和A+，所述差分输入信号A‑和A+分别接入所述主控制器的P6.1和P6.0口，所述主控制器的P6.1和P6.0口为所述主控制器内置A/D转换器的两个差分模拟信号输入端，所述传感器信号输入与放大模块包括传感器电路模块和程控信号放大电路，所述传感器信号输入与放大模块的程控信号放大电路的信号CLK、SDO和DIN分别接入所述主控制器的P3.3、P3.2和P3.1口，所述RS485模块发送的控制信号，数据检测信号和数据信号分别接入所述主控制器的P2.3、P2.4和P2.5口。...

【技术特征摘要】
1.一种VOCs传感器，其特征是：包括主控制器、电源、采样供电模块、显示器、传感器信号输入与放大模块、RS485模块、键盘、4～20mA模拟量输出模块，所述电源为独立结构，分别向所述主控制器、显示器、4～20mA模拟量输出模块、RS485模块、键盘供电，对于所述传感器信号输入与放大模块设有专用的采样供电模块，所述采样供电模块的充放电控制信号接入所述主控制器的P1.0口，所述显示器的8位数据线接入所述主控制器的P4口，所述显示器的控制信号接入P2.2口，所述显示器的CS1和CS2信号分别接入P2.1和P2.0口，所述显示器的R/W信号接入P2.7口，所述键盘设有四个控制按键K1、K2、K3和K4，所述四个控制按键K1、K2、K3和K4的信号分别接入所述主控制器的P5.0、P5.1、P5.2和P5.3口，所述主控制器内置D/A转换器通过P1.6口向4～20mA模拟量输出模块提供模拟电压，所述传感器信号输入与放大模块提供差分输入信号A-和A+，所述差分输入信号A-和A+分别接入所述主控制器的P6.1和P6.0口，所述主控制器的P6.1和P6.0口为所述主控制器内置A/D转换器的两个差分模拟信号输入端，所述传感器信号输入与放大模块包括传感器电路模块和程控信号放大电路，所述传感器信号输入与放大模块的程控信号放大电路的信号CLK、SDO和DIN分别接入所述主控制器的P3.3、P3.2和P3.1口，所述RS485模块发送的控制信号，数据检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：南京城市职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32