带电子系统的电化学传感器技术方案

本实用新型专利技术涉及一种带电子系统的电化学传感器，其包括信号采集装置和与信号采集装置相连接的电子系统装置；信号采集装置包括第一壳体、设置有第一壳体内的电化学传感器和信号采集电路板；其中，电子系统装置包括第二壳体及设置于第二壳体内、并带有电子系统的印制板；电子系统连接至信号采集电路板；并且信号采集装置的第一壳体穿过印制板与电子系统装置的第二壳体相连接，使得信号采集装置与电子系统装置形成为一个整体。本实用新型专利技术在工厂内部进行校准后，校准参数保存在电子系统中，用户可以现场进行更换，更换后的新传感器通过通讯接口与分析仪进行连接，并向分析仪传递气体浓度值，无需复杂的校准过程和设备，极大的降低了维护成本和周期。

【技术实现步骤摘要】
带电子系统的电化学传感器
本技术涉及一种电化学传感器，具体的说是一种带电子系统的电化学传感器。
技术介绍
电化学传感器是当今世界使用最普遍的一种传感器，广泛应用于各个行业中。电化学传感器中的传感电极与被测气体进行不可逆的化学反应，传感电极电势并不能保持恒定，在经过一段较长时间后，它会导致传感器性能退化。在气体分析仪领域的现有技术中，此类传感器一旦损坏或者达到使用寿命后需要将其更换，传感器更换后，需要使用标准气体对分析仪进行校准才能准确测量气体浓度。由于分析仪校准步骤繁多，而且标准气体价格较高，一次校准后造成剩余气体浪费或者保管不便，所以绝大多数用户不愿意在现场更换传感器，只能将整个分析仪卸下并寄回厂家更换传感器，其更换周期长，费用高，而且将整个分析仪卸下后，影响生产的正常运行，对用户的生产带来不便。因此，亟待出现一种在方便于现场更换，无需校准的电化学传感器。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本技术提供了一种带电子系统的电化学传感器。其技术方案如下：带电子系统的电化学传感器，其包括信号采集装置和与所述信号采集装置相连接的电子系统装置；其中，所述信号采集装置包括第一壳体、设置在所述第一壳体内的电化学传感器及设置于所述第一壳体内并与所述电化学传感器相连接的信号采集电路板；其中，所述电子系统装置包括第二壳体及设置于所述第二壳体内、并带有电子系统的印制板；所述电子系统连接至所述信号采集电路板；并且所述信号采集装置的第一壳体穿过所述印制板与所述电子系统装置的第二壳体相连接，使得所述信号采集装置与所述电子系统装置形成为一个整体。根据一个优选的实施方式，所述第一壳体包括本体和网罩；所述本体为一个两端开口的圆筒体，在所述圆筒体内沿径向形成有环形平台；在所述环形平台一侧的圆筒内壁上形成有第三螺纹，一设置有第五螺纹的压环通过所述第三螺纹与所述第五螺纹的配合将所述信号采集电路板压紧至所述环形平台，并且在所述环形平台与所述信号采集电路板之间设置有第一密封圈；在所述环形平台另一侧的圆筒内壁上形成有第四螺纹，所述网罩通过设置在其上的第六螺纹与所述第四螺纹的配合，使所述网罩固定在所述本体的下端；所述电化学传感器安装于所述网罩、所述本体和所述信号采集电路板之间形成的传感器容纳腔内。根据一个优选的实施方式，所述网罩具有一端开口的圆筒状结构，其内径与所述电化学传感器一致；在所述网罩上形成有多个通孔；所述第六螺纹设置在所述网罩开口端的外壁上。根据一个优选的实施方式，所述信号采集电路板包括正面和反面，所述反面朝向所述电化学传感器；在所述信号采集电路板上设置有连接器和至少两个金属探针；所述金属探针从所述正面贯穿至所述反面并与所述电化学传感器的电极相连接；设置于所述正面上的所述连接器包括多个独立的引脚，部分所述引脚分别独立的与所述电化学传感器的电极相连接；并且所述连接器连接至所述电子系统装置的信号接口。根据一个优选的实施方式，在所述信号采集电路板的正面上还设置有传感器保护电路；所述传感器保护电路的电源接口与所述连接器的部分引脚相连接，以通过所述连接器从所述电子系统装置获得电源；所述传感器保护电路的输出接口分别与所述金属探针连接，断电后使所述金属探针短路，防止所述电化学传感器在断电时因电压变化而损坏。根据一个优选的实施方式，在所述压环上还设置有多个缺口，以便于使用工具旋转所述压环，方便拆装。根据一个优选的实施方式，在所述本体的内壁上，设置有从所述本体上端沿轴向延伸至所述环形平台的限位凹槽；在所述信号采集电路板侧面上设置有与所述限位凹槽相配合的限位凸起；通过所述限位凹槽与所述限位凸起的配合，防止在拆装过程中所述信号采集电路板在所述本体内转动。根据一个优选的实施方式，在所述本体上端端部，沿轴向形成有多个齿状凸起，使所述本体上端呈齿状，并且在所述齿状凸起上形成有第一螺纹；其下端外圆周上形成有外径大于所述本体的第二螺纹，其用于将所述带电子系统的电化学传感器安装至设备上；并且在其下端面上还设置有第二密封圈；所述第二壳体为一带容纳腔的旋钮；在所述容纳腔内设置有圆环状凸起，在所述圆环状凸起上设置有第七螺纹；设置有电子系统的印制板置于所述容纳腔中，且在所述印制板上形成有多个弧形通孔和多个金属圆环；所述本体上的齿状凸起穿过所述印制板上的弧形通孔，通过第一螺纹与所述第七螺纹的配合使所述信号采集装置与所述电子系统装置形成为一个整体。根据一个优选的实施方式，所述电子系统包括依次连接的信号接口、I/V转换电路、模拟信号放大电路、A/D转换电路、微控制器，与所述微控制器相连接的电源接口和存储器，以及与所述微控制器相连接的通讯电路和与通讯电路相连接的通讯接口；其中，所述信号接口与所述连接器相连接；其中，所述电源接口和所述通讯接口分别连接至设置于所述金属圆环。本技术还提供了另一种技术方案，具体如下：带电子系统的电化学传感器，其包括电化学传感器和设置于所述电化学传感器上的印制板；所述印制板上包括信号采集装置和电子系统；所述电化学传感器通过所述信号采集装置与电子系统相连接；所述印制板包括正面和反面，所述信号采集装置和电子系统置于印制板反面，并面向传感器内部；在印制板正面有若干与电子系统相连接的电极，这些电极包括电子系统的电源接口和通讯接口。其中,所述信号采集装置和所述电子系统与上述第一种方案中的信号采集装置和电子系统具有相同的电路和功能。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术在工厂内部进行校准后，校准参数保存在电子系统中，用户如需更换传感器，只需将本技术发送至用户现场进行更换，更换后的新传感器通过通讯接口与分析仪进行连接，并向分析仪传递气体浓度值，无需复杂的校准过程和设备，极大的降低了维护成本和周期。2、与现有技术中传感器直接输出电流/电压信号相比，本技术通过通讯方式向分析仪传递气体浓度值信号，使得本技术与分析仪之间的互换性极强。3、本技术的电子系统印制板上设置有金属圆环作为电源接口和通讯接口，与外部设备的连接端口连接时，只需在某腔体中设置与这些金属圆环对应的接触器即可，并且不会受本技术的旋转角度影响，操作简单、方便。4、本技术中各零部件均为市面上常见产品，其成本低廉，制造简单，不会明显增加传感器的成本。附图说明图1是本技术带电子系统的电化学传感器的结构示意图；图2是本技术本体结构示意图；图3是本技术本体剖视图；图4是本技术中网罩的结构示意图；图5为本技术中压环的结构示意图；图6为本技术中电化学传感器示意图；图7为本技术中信号采集电路板正面示意图；图8为本技术中信号采集电路板反面示意图；图9为本技术中第二壳体示意图；图10为本技术中电子系统印制板的示意图。附图标记列表100-信号采集装置200-电子系统装置110-第一壳体120-电化学传感器130-信号采集电路板140-压环150-第一密封圈160-第二密封圈210-第二壳体230-带有电子系统的印制板111-本体112-网罩113-环形平台115-限位凹槽116-齿状凸起131-信号采集电路板正面132-信号采集电路板反面133-连接器134-金属探针135-限位凸起136-传感器保护电路141-缺口211-容纳腔212-本文档来自技高网...

【技术保护点】
带电子系统的电化学传感器，其特征在于，其包括信号采集装置（100）和与所述信号采集装置（100）相连接的电子系统装置（200）；其中，所述信号采集装置（100）包括第一壳体（110）、设置在所述第一壳体（110）内的电化学传感器（120）及设置于所述第一壳体（110）内并与所述电化学传感器（120）相连接的信号采集电路板（130）；其中，所述电子系统装置（200）包括第二壳体（210）及设置于所述第二壳体（210）内、并带有电子系统的印制板（230）；所述电子系统连接至所述信号采集电路板（130）；并且所述信号采集装置（100）的第一壳体（110）穿过所述印制板（230）与所述电子系统装置（200）的第二壳体（210）相连接，使得所述信号采集装置（100）与所述电子系统装置（200）形成为一个整体。

【技术特征摘要】
1.带电子系统的电化学传感器，其特征在于，其包括信号采集装置（100）和与所述信号采集装置（100）相连接的电子系统装置（200）；其中，所述信号采集装置（100）包括第一壳体（110）、设置在所述第一壳体（110）内的电化学传感器（120）及设置于所述第一壳体（110）内并与所述电化学传感器（120）相连接的信号采集电路板（130）；其中，所述电子系统装置（200）包括第二壳体（210）及设置于所述第二壳体（210）内、并带有电子系统的印制板（230）；所述电子系统连接至所述信号采集电路板（130）；并且所述信号采集装置（100）的第一壳体（110）穿过所述印制板（230）与所述电子系统装置（200）的第二壳体（210）相连接，使得所述信号采集装置（100）与所述电子系统装置（200）形成为一个整体。2.根据权利要求1所述的带电子系统的电化学传感器，其特征在于，所述第一壳体（110）包括本体（111）和网罩（112）；所述本体（111）为一个两端开口的圆筒体，在所述圆筒体内沿径向形成有环形平台（113）；在所述环形平台（113）一侧的圆筒内壁上形成有第三螺纹（303），一设置有第五螺纹（305）的压环（140）通过所述第三螺纹（303）与所述第五螺纹（305）的配合将所述信号采集电路板（130）压紧至所述环形平台（113），并且在所述环形平台（113）与所述信号采集电路板（130）之间设置有第一密封圈（150）；在所述环形平台（113）另一侧的圆筒内壁上形成有第四螺纹（304），所述网罩（112）通过设置在其上的第六螺纹（306）与所述第四螺纹（304）的配合，使所述网罩（112）固定在所述本体（111）的下端；所述电化学传感器（120）安装于所述网罩（112）、所述本体（111）和所述信号采集电路板（130）之间形成的传感器容纳腔内。3.根据权利要求2所述的带电子系统的电化学传感器，其特征在于，所述网罩（112）具有一端开口的圆筒状结构，其内径与所述电化学传感器（120）一致；在所述网罩（112）上形成有多个通孔；所述第六螺纹（306）设置在所述网罩（112）开口端的外壁上。4.根据权利要求2所述的带电子系统的电化学传感器，其特征在于，所述信号采集电路板（130）包括正面（131）和反面（132），所述反面（132）朝向所述电化学传感器（120）；在所述信号采集电路板（130）上设置有连接器（133）和至少两个金属探针（134）；所述金属探针（134）从所述正面（131）贯穿至所述反面（132）并与所述电化学传感器（120）的电极相连接；设置于所述正面（131）上的所述连接器（133）包括多个独立的引脚，部分所述引脚分别独立的与所述电化学传感器（120）的电极相连接；并且所述连接器（133）连接至所述电子系统装置（200）的信号接口（401）。5.根据权利要求4所述的带电子系统的电化学传感器，其特征在于，在所述信号采集电路板的正面（131）上还设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚平，蒲友强，刘立，伍户淘，颜怀智，
申请(专利权)人：成都昶艾电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51