一种一氧化碳浓度采集电路结构制造技术

本实用新型专利技术涉及气体浓度检测装置领域，解决了现有技术中一氧化碳电化学传感器使用寿命短的问题。一种一氧化碳浓度采集电路结构，包括依次连接的电压跟随电路、电化学传感器、放大电路、滤波电路、单片机、温度补偿电路。电压跟随电路向电化学传感器U7的参考电极提供一个稳定的电压，能够降低电化学反应中对电极和工作电极的消耗，提高电化学传感器U7的使用寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种一氧化碳浓度采集电路结构


[0001]本技术涉及气体浓度检测装置领域，尤其涉及一种一氧化碳浓度采集电路结构。

技术介绍

[0002]一氧化碳与人类的生产生活有密切的关系，工业上，一氧化碳是一碳化学的基础，可由焦炭氧气法等方法制得，主要用于生产甲醇和光气以及有机合成等；日常生活中，燃料的不完全燃烧能够产生一氧化碳。通常状况下一氧化碳是无色、无臭、无味的气体。具有毒性，较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，甚至电击样死亡。现有技术中，电化学传感器能检测环境中一氧化碳浓度，但由于其原理为电化学反应，在检测时会消耗电化学传感器的电极，导致电化学传感器使用寿命短。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种一氧化碳浓度采集电路结构，解决了现有技术中一氧化碳电化学传感器使用寿命短的问题。
[0004]一种一氧化碳浓度采集电路结构，包括依次连接的电压跟随电路、电化学传感器U7、放大电路、滤波电路、单片机U3、温度补偿电路，所述电压跟随电路包括电阻R12、电容器C30、电阻R13、电容器C16、运放器U9、电阻R14，运放器U9的同相输入端与电阻R14的第一端连接，电阻R14的第二端接地，运放器U9的反相输入端分别与电阻R13的第一端、电容器C16的第一端连接，电阻R13的第二端分别与电阻R12的第一端、电容器C30的第一端连接，电容器C16的第二端、电容器C30的第二端均与运放器U9的输出端连接，运放器U9的输出端与所述电化学传感器U7的对电极连接，电阻R12的第二端与所述电化学传感器U7的参考电极连接。本技术使用时，电化学传感器U7检测所处环境中一氧化碳浓度并输出电流信号，电流信号经I/V转换电路转换为电压信号，电压信号经同相放大电路放大，并经滤波电路去除噪声后输入单片机U3，同时温度补偿电路采集的环境温度电信号输入单片机U3，单片机U3进行计算后输出一氧化碳浓度值，能够及时、准确、可靠地输出环境氧气浓度。且电压跟随电路向电化学传感器U7的参考电极提供一个稳定的电压，能够降低电化学反应中对电极和工作电极的消耗，提高电化学传感器U7的使用寿命。
[0005]进一步，所述温度补偿电路包括电阻R7、热敏电阻R8、电容器C5，电阻R7的第一端与电源连接，电阻R7的第二端分别与热敏电阻R8的第一端、电容器C5的第一端连接，热敏电阻R8的第二端、电容器C5的第二端均接地，电阻R7的第二端与所述单片机U3连接。
[0006]进一步，所述运放器U9的电源正极与电源连接，运放器U9的电源正极上连接有电容器C18的第一端，电容器C18的第二端接地，运放器U9的电源负极与电源连接，运放器U9的电源负极上连接有电容器C17的第一端，电容器C17的第二端接地。
[0007]进一步，所述I/V转换电路包括电阻R18，所述放大电路包括、电容器C20、电阻R16、运放器U8、电阻R17，运放器U8的同相输入端与电阻R17的第一端连接，电阻R17的第二端接
地，运放器U8的反相输入端分别与电阻R18的第一端、电容器C20的第一端、电阻R16的第一端连接，电阻R18的第二端与所述电化学传感器U7的工作电极连接，电容器C20的第二端、电阻R16的第二端均与运放器U8的输出端连接，运放器U8的输出端与所述滤波电路连接。
[0008]进一步，所述滤波电路包括电阻R15和电容器C19，电阻R15的第一端与运放器U8的输出端连接，电阻R15的第二端与电容器C19的第一端连接，电容器C19的第二端接地，电阻R15的第二端与单片机U3连接。
[0009]进一步，还包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极与所述电阻R18的第一端连接，MOS管Q1的栅极与电源连接，MOS管Q1的源极与所述电化学传感器U7的参考电极连接。MOS管Q1能够防止电化学传感器U7因电压过高而损坏。
[0010]从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
[0011]本技术使用时，电化学传感器U7检测所处环境中一氧化碳浓度并输出电流信号，电流信号经I/V转换电路转换为电压信号，电压信号经放大电路放大，并经滤波电路去除噪声后输入单片机U3，同时温度补偿电路采集的环境温度电信号输入单片机U3，单片机U3进行计算后输出一氧化碳浓度值，能够及时、准确、可靠地输出环境氧气浓度。且电压跟随电路向电化学传感器U7的参考电极提供一个稳定的电压，能够降低电化学反应中对电极和工作电极的消耗，提高电化学传感器U7的使用寿命。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本技术一级供电电路的电路图；
[0014]图2为本技术二级供电电路的电路图；
[0015]图3为本技术采集电路的电路图；
[0016]图4为本技术单片机的电路图；
[0017]图5为本技术温度补偿电路的电路图。
具体实施方式
[0018]为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0019]实施例1
[0020]如图1
‑
5所示，一种一氧化碳浓度采集电路结构，包括依次连接的电压跟随电路、电化学传感器U7、放大电路、滤波电路、单片机U3、温度补偿电路以及用于向单片机U3、电化学传感器、I/V转换电路、同相放大电路、低通滤波电路供电的一级供电电路和二级供电电路。电化学传感器U7采用MMBFJ177，为三管脚的一氧化碳电化学传感器。
[0021]一级供电电路包括防反接二极管D1、瞬态抑制二极管TVS1、电解电容器C6、电容器C7、电阻R9、LDO（low dropout regulator 低压差线性稳压器）芯片U4、电容器C8、电感L1、
电阻R10、电阻R11、电容器C9、电解电容器C10、瞬态抑制二极管TVS2、电容器C11、LDO芯片U5、电容器C12，防反接二极管D1的负极分别与瞬态抑制二极管TVS1的第一端、电解电容器C6的第一端、电容器C7的第一端、电阻R9的第一端连接，在电容器C7的第一端形成23.4V电压输出端；瞬态抑制二极管TVS1的第二端、电解电容器C6的第二端、电容器C7的第二端均接地，电阻R9的第二端与LDO芯片U4的4管脚连接，LDO芯片U4的5管脚与电阻R9的第一端连接，LDO芯片U4的6管脚与电容器C8的第一端连接，电容器C8的第二端与LDO芯片U4的1管脚连接，LDO芯片U4的2管脚接地，LDO芯片U4的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳浓度采集电路结构，其特征在于，包括依次连接的电压跟随电路、电化学传感器U7、放大电路、滤波电路、单片机U3、温度补偿电路，所述电压跟随电路包括电阻R12、电容器C30、电阻R13、电容器C16、运放器U9、电阻R14，运放器U9的同相输入端与电阻R14的第一端连接，电阻R14的第二端接地，运放器U9的反相输入端分别与电阻R13的第一端、电容器C16的第一端连接，电阻R13的第二端分别与电阻R12的第一端、电容器C30的第一端连接，电容器C16的第二端、电容器C30的第二端均与运放器U9的输出端连接，运放器U9的输出端与所述电化学传感器U7的对电极连接，电阻R12的第二端与所述电化学传感器U7的参考电极连接。2.根据权利要求1所述的一氧化碳浓度采集电路结构，其特征在于，所述温度补偿电路包括电阻R7、热敏电阻R8、电容器C5，电阻R7的第一端与电源连接，电阻R7的第二端分别与热敏电阻R8的第一端、电容器C5的第一端连接，热敏电阻R8的第二端、电容器C5的第二端均接地，电阻R7的第二端与所述单片机U3连接。3.根据权利要求1或2所述的一氧化碳浓度采集电路结构，其特征在于，所述运放器U9的电源正极与电源连接，运放器U9的电源正极上连接有电容器C18的第一端，电容器C18的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霈，台文涛，刘佩香，杨垒，张朝，周在伟，
申请(专利权)人：山东仁科测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：