基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路，包括惠斯通电桥模块、分段线性放大模块、模数转换模块、电压信号校准模块、单片机和电源模块，所述分段线性放大模块能够实现对所述惠斯通电桥模块输出电压的放大，并且当输出电压跨度较大时，能够保证小信号不会被其他工频信号干扰；所述惠斯通电桥模块的电桥右上臂由数字电位器CAT5113和高精度电阻构成，数字电位器的引脚与所述单片机相连，由单片机下发控制命令，可精确控制电位器输入电阻；本实用新型专利技术原理简单，易实现，实用灵活方便，克服了普通机械电位计无法精确控制输入电阻，以及对氢气传感器输出不同电压信号难以单向放大的缺点，具有较高使用价值。

Adaptive hydrogen concentration detection circuit based on hydrogen sensor

The utility model relates to an adaptive hydrogen concentration detection circuit based on hydrogen sensor, including the Wheatstone bridge module, a piecewise linear amplification module, analog-to-digital conversion module, signal voltage calibration module, microcontroller and power supply module, the piecewise linear amplifier module can realize the amplification of the Wheatstone bridge module output voltage, and when the output voltage span large, to ensure that the small signal will be other frequency signal interference; form the Wheatstone bridge bridge module of the right arm by a digital potentiometer CAT5113 and high precision resistor, digital potentiometer pins and the computer is connected by the MCU send control command, can accurately control the potentiometer input resistance; the utility model has the advantages of simple principle, easy to achieve practical, flexible and convenient, to overcome the ordinary mechanical potentiometer can not accurately control input The resistance, as well as the difficulty of unidirectional amplification of the output of different voltage signals of the hydrogen sensor, is of high use value.

【技术实现步骤摘要】
基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路
本技术涉及氢气浓度检测
，具体涉及一种基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路。
技术介绍
氢气是一种重要的工业原料，广泛应用于石油化工、冶金工业、航空航天、电力、有机化合物合成等领域。同时，氢气还是清洁的二次能源，在混合动力汽车，医疗上也得到相应应用，越来越受到人们的重视。但是，氢气是一种无色、无味的气体，密度极小，化学性质活泼，极易燃烧甚至发生爆炸。近年来报道的爆炸事件有不少是由氢气泄露引起的，所以，准确检测工作环境的氢气浓度显得越发重要。目前常用的气体传感器按检测原理大概分为以下几种：金属氧化物半导体式，催化燃烧式，定电位电解式，PID光离子化式，伽伐尼电池式，红外式等。其中，金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用，改变半导体的电导率，通过电流变化的比较，激发报警电路。由于半导体式传感器反应非常灵敏，价格低廉，因此广泛应用的领域为测量气体的微漏现象，但半导体式传感器测量时受环境影响较大，常有纹波、杂波干扰，输出线形不稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有较高识别精度、降低传感器受环境影响的自适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路，其特征在于，包括惠斯通电桥模块、分段线性放大模块、模数转换模块、电压信号校准模块、单片机和电源模块，其中，所述电源模块为所述惠斯通电桥模块、分段线性放大模块和模数转换模块供电；所述分段线性放大模块包括仪表放大器和模拟开关单元，所述仪表放大器共有8个引脚，其中3号引脚仪表放大器正向输入端和2号引脚仪表放大器反向输入端分别与所述惠斯通电桥模块的两个输出端连接，所述仪表放大器的6号引脚与所述模数转换模块的输入端连接，所述模数转换模块将所述仪表放大器输出的模拟信号转换成数字信号；所述电压信号校准模块由双电压比较器组成，所述双电压比较器的反向输入端和正向输入端...

【技术特征摘要】
1.一种基于氢气传感器的自适应氢气浓度检测电路，其特征在于，包括惠斯通电桥模块、分段线性放大模块、模数转换模块、电压信号校准模块、单片机和电源模块，其中，所述电源模块为所述惠斯通电桥模块、分段线性放大模块和模数转换模块供电；所述分段线性放大模块包括仪表放大器和模拟开关单元，所述仪表放大器共有8个引脚，其中3号引脚仪表放大器正向输入端和2号引脚仪表放大器反向输入端分别与所述惠斯通电桥模块的两个输出端连接，所述仪表放大器的6号引脚与所述模数转换模块的输入端连接，所述模数转换模块将所述仪表放大器输出的模拟信号转换成数字信号；所述电压信号校准模块由双电压比较器组成，所述双电压比较器的反向输入端和正向输入端分别与所述仪表放大器的输出端和参考电压输入端连接；所述单片机的输出端与所述惠斯通电桥模块连接，所述单片机的输出端向所述惠斯通电桥模块下发控制信息，完成对所述惠斯通电桥模块的控制。2.根据权利要求1所述的自适应氢气浓度检测电路，其特征在于，所述惠斯通电桥模块包括四个臂，其中，电桥左上臂由氢气传感器MQ-8和电阻R4串联构成，电桥右上臂由数字电位器CAT5113和电阻R3串联构成，其余的两条电桥臂分别单独由电阻R9、R10构成。3.根据权利要求2所述的自适应氢气浓度检测电路，其特征在于，所述氢气传感器MQ-8内部的气敏电阻能够根据被测环境中的氢气浓度变化而变化，并转换成电信号传入所述惠斯通电桥模块中。4.根据权利要求2所述的自适应氢气浓度检测电路，其特征在于，所述数字电位器CAT5113有8个引脚，其中，6号引脚与所述仪表放大器的反向输入端相连，5号引脚通过电阻R3与所述惠斯通电桥模块的右下臂连接，1号引脚、2号引脚和7号引脚是输入控制管脚，2号引脚与所述电压信号校准模块的输出端口相连，1号引脚和7号引脚与所述单片机相连，由单片机下发控制命令，实现对所述电位器CAT5113的可编程数字控制。5.根据权利要求1所述的自适应氢气浓度检测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏峰利，沈凉平，王浩，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42