一种连续检测空气质量的装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种连续检测空气质量的装置及检测方法，所述装置包括单片机模块、与单片机模块连接的ADC采样模块、与单片机模块连接的PWM输出模块，分别与单片机模块和ADC采样模块连接的电源模块，本装置满足车规级别空气质量传感器的应用，可以有效解决其他空气质量传感器在超标污染空气里不能持续报警的问题，并且能够保证一致性和准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种连续检测空气质量的装置及检测方法
本专利技术涉及空气质量检测
，具体涉及一种连续检测空气质量的装置及检测方法。
技术介绍
改善车内空气质量状况一直以来是各大汽车制造商需要解决的问题，对于汽车的尾气排放物来说，车主和乘客最需要防止的是一氧化碳和氮氧化合物气体。氮氧化合物有毒并且会致癌，与水汽发生反应可以形成硝酸，会破坏黏膜和损伤免疫力。经常接触氮氧化合物就会减少黏膜厚度且降低其保护功能。闻到氮氧化合物的临界值是50ppb，驾驶员或者乘客只要吸进一口这样的气体，就会对身体有所损害。优良的传感器是保证车内空气质量的关键，对于汽车空气质量传感器而言，能够识别的污染气体种类、响应速度、使用寿命等因素是重中之重。目前市面上的大多数空气质量检测仪器一致性差，饱和时间短，污染气体超标但传感器不能报警。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种连续检测空气质量装置及检测方法，实现车规级别空气质量传感器的应用，可以有效解决其他AQS产品在超标污染空气里不能持续报警的问题，并且能够保证产品的一致性以及准确程度。为实现上述目的，本专利技术公开一种连续检测空气质量的装置，所述装置包括单片机模块1、与单片机模块1连接的ADC采样模块2、与单片机模块1连接的PWM输出模块3，分别与单片机模块1和ADC采样模块2连接的电源模块4；所述单片机模块1中包括存储于单片机内的数据处理模块11；所述ADC采样模块2还包括检测空气质量的传感器21；在上述技术方案中，所述电源模块4使用MRA4007T3G整流器防浪涌，MRA4007T3G整流器浪涌电流高达1A，使用NCV78M05BDTRKG线性稳压器输出5v电压为单片机模块1供电；使用1SMA24CAT3GTVS二极管来对电路进行保护同时也满足了过压要求，所述二极管击穿电压26.7v，工作电压24v，钳位电压达到38.9v，对于24v以上过压测试保障安全。在上述技术方案中，所述单片机模块1采用8位微控制器-MCUPIC16F1508T-E/ML，该单片机采用XLP超低功耗管理功能，待机电流仅为25nA，工作电流仅为30uA/MHz，PIC16F1508还集成了独立于内核的外设，包括互补波形发生器、数控振荡器、可配置逻辑单元、轨对轨运放、高分辨率的PWM、ADC和DAC、高速比较器、SPI和I2C两种模式的主同步串行口的MSSP模块以及可兼容的RS-232、RS-485的LIN的增强型通用同步/异步收发器EUSART。在上述技术方案中，所述PWM输出模块3中配置RC滤波电路，NSR0230P2T5G肖特基二极管放置在RC滤波电路后面起外部电源正负极反接的作用，运用D3的极性，保留R15内部上拉，使得电压能够输出。使用PESD5V0LUATVS二极管对输出电路进行保护。在上述技术方案中，所述ADC采样模块2中传感器21选用MiCS-4514传感器，所述传感器是紧凑的MOS传感器，在一个面板上有两个完全独立的传感元件；所述ADC采样模块2中ADC_AN7输出端连接单片机模块1氮氧气体采样引脚，ADC_AN3输出端连接单片机模块1的一氧化碳采样引脚；本专利技术还公开一种连续检测空气质量的检测方法，所述方法包括如下步骤：S1、所述ADC采样模块将传感器采集的模拟信号转换为数字信号后传输至单片机模块进行处理；S2、所述单片机模块接收到传输的数字信号后，将数字信号存储于数据处理模块进行处理；S3、数据处理模块将处理后的数据通过单片机模块传输至PWM输出模块后输出。本专利技术一种连续检测空气质量的装置及检测方法，具有以下有益效果：本系统改变了市面上其他AQS传感器一致性差，饱和时间短，报警时间不一致，尤其是对于持续超标的污染气体，传感器不能持续反应的问题，所述传感器能实时工作，在持续超标污染气体里能够持续反应，一致性强，饱和时间长。附图说明图1为本专利技术一种连续检测空气质量的装置模块图；图2为本专利技术电源模块电路图；图3为本专利技术单片机模块核心芯片PIC16F1508结构框图；图4为本专利技术单片机PIC16F1508引脚图；图5为本专利技术PWM输出模块电路图；图6为本专利技术程序下载模块；图7为本专利技术ADC采样模块电路图；图8为本专利技术数据处理模块数据处理流程图。图9为本专利技术一种连续检测空气质量的检测方法流程图；1-单片机模块，11-数据处理模块，2-ADC采样模块，21-传感器，3-PWM输出模块，4-电源模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述，本专利技术提供一种连续检测空气质量的装置，如图1所示，所述装置包括单片机模块1、与单片机模块1连接的ADC采样模块2、与单片机模块1连接的PWM输出模块3，分别与单片机模块1和ADC采样模块2连接的电源模块4；所述单片机模块1中包括存储于单片机内的数据处理模块11；所述ADC采样模块2还包括检测空气质量的传感器21；其中，如图2所示，所述电源模块4使用MRA4007T3G整流器防浪涌，MRA4007T3G整流器浪涌电流高达1A，使用NCV78M05BDTRKG线性稳压器输出5v电压为单片机模块1供电；使用1SMA24CAT3GTVS二极管来对电路进行保护同时也满足了过压要求，所述二极管击穿电压26.7v，工作电压24v，钳位电压达到38.9v，对于24v以上过压测试保障安全。其中，如图3所示，所述单片机模块1采用8位微控制器-MCUPIC16F1508T-E/ML，该单片机采用XLP超低功耗管理功能，待机电流仅为25nA，工作电流仅为30uA/MHz，PIC16F1508还集成了独立于内核的外设，包括互补波形发生器、数控振荡器、可配置逻辑单元、轨对轨运放、高分辨率的PWM、ADC和DAC、高速比较器、SPI和I2C两种模式的主同步串行口的MSSP模块以及可兼容的RS-232、RS-485的LIN的增强型通用同步/异步收发器EUSART。其中，如图5所示，所述PWM输出模块3中配置RC滤波电路，NSR0230P2T5G肖特基二极管放置在RC滤波电路后面起外部电源正负极反接的作用，运用D3的极性，保留R15内部上拉，使得电压能够输出。使用PESD5V0LUATVS二极管对输出电路进行保护。所述NSR0230P2T5G肖特基二极管由于极性反接在电路上，所以需要要选择漏电流较大的二极管，否则输出电路上没有上拉，电压信号无法输出。其中，所述装置还包括程序下载模块，选用microchip推荐的PICKitTM3烧录器进行程序下载或者在线仿真。如图6所示其中，如图7所示，ADC采样模块2中传感器21选用MiCS-4514传感器，所述传感器是紧凑的MOS传感器，在一个面板上有两个完全独立的传感元件；所述ADC采样模块2中ADC_AN7输出端连接单片机模块1氮氧气体采样引脚，ADC_AN3输出端连接单片机模块1的一氧化碳采样引脚；计算分压电阻R8和R12时，需结合MiCS-4514传感器在空气中自适应出的R0的值来选择合适的电压值，CO和NOX的R0在空气中阻值范围分别为100K-1500K，0.8K-20K。其中敏感度因子S60定义为RS在空气中的值除以RS在CO浓度为60ppm的气体中的值；敏感度因子SR定义为RS在NO2浓度为0.25ppm的气体中的值除以RS在空气中的值。具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续检测空气质量的装置，其特征在于，所述装置包括单片机模块(1)、与单片机模块(1)连接的ADC采样模块(2)、与单片机模块(1)连接的PWM输出模块(3)，分别与单片机模块(1)和ADC采样模块(2)连接的电源模块(4)；所述单片机模块(1)中包括存储于单片机内的数据处理模块(11)；所述ADC采样模块(2)还包括检测空气质量的传感器(21)。

【技术特征摘要】
1.一种连续检测空气质量的装置，其特征在于，所述装置包括单片机模块(1)、与单片机模块(1)连接的ADC采样模块(2)、与单片机模块(1)连接的PWM输出模块(3)，分别与单片机模块(1)和ADC采样模块(2)连接的电源模块(4)；所述单片机模块(1)中包括存储于单片机内的数据处理模块(11)；所述ADC采样模块(2)还包括检测空气质量的传感器(21)。2.根据权利要求1所述一种连续检测空气质量的装置，其特征在于，所述电源模块(4)使用MRA4007T3G整流器防浪涌，MRA4007T3G整流器浪涌电流高达1A，使用NCV78M05BDTRKG线性稳压器输出5v电压为单片机模块(1)供电，使用1SMA24CAT3GTVS二极管来对电路进行保护同时也满足了过压要求，所述二极管击穿电压26.7v，工作电压24v，钳位电压达到38.9v，对于24v以上过压测试保障安全。3.根据权利要求1所述一种连续检测空气质量的装置，其特征在于，所述单片机模块(1)采用8位微控制器-MCUPIC16F1508T-E/ML，该单片机采用XLP超低功耗管理功能，待机电流仅为25nA，工作电流仅为30uA/MHz，PIC16F1508还集成了独立于内核的外设，包括互补波形发生器、数控振荡器、可配置逻辑单元、轨对轨运放、高分辨率的PWM、...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅海伟，谭学乾，曾帅，付巍慎，
申请(专利权)人：武汉欣叶电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42