一种用于发电机的超级电容型CO报警器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于发电机的超级电容型CO报警器，包括MCU控制单元U1、通信单元U2、电压基准单元U3、系统供电单元U4、报警指示单元U5、发动机运行检测单元U6、CO传感器检测单元U7、超级电容充电单元U8、温度检测单元U9及熄火控制单元U10，所述MCU控制单元U1用于分析处理整个报警器的信号，并控制相应动作，其包括单片机IC1和电容C1，所述电容C1为滤波电容，对单片机IC1供电电压进行滤波。对单片机IC1供电电压进行滤波。对单片机IC1供电电压进行滤波。

【技术实现步骤摘要】
一种用于发电机的超级电容型CO报警器


[0001]本技术属于CO报警器
，尤其是涉及一种用于发电机的超级电容型CO报警器。

技术介绍

[0002]便携式发电机因其小巧可移动，工作环境适应性强等优点得到广泛应用。但由于此类发电机是通过汽油机带动磁电机输出电力，在使用过程中会产生大量CO有害气体，在许多家庭式应用中，由于忽略CO排放问题导致许多人员伤亡的事故。许多国家开始对此类产品进行了强制性安装CO报警器的安全性要求。为了适应市场需求，本技术提供了一种用于发电机的超级电容型CO报警器。

技术实现思路

[0003]本技术为了克服现有技术的不足，提供一种用于发电机的超级电容型CO报警器。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种用于发电机的超级电容型CO报警器,包括：
[0005]MCU控制单元U1，用于分析处理整个报警器的信号，并控制相应动作；
[0006]通信单元U2，用于收发与外部载体的信息；
[0007]系统供电单元U4，用于提供MCU控制单元U1所需工作电源；
[0008]报警指示单元U5,用于对CO浓度进行报警提示和报警器故障提示；
[0009]发动机运行检测单元U6，用于采集发电机工作状态；
[0010]CO传感器检测单元U7，用于将环境中的CO浓度转换成相应的电信号，并输出给MCU控制单元U1处理；
[0011]与所述系统供电单元U4相连的超级电容充电单元U8，用于当系统供电单元停止供电时，由超级电容为MCU控制单元U1提供所需电源；
[0012]温度检测单元U9，用于采集环境温度来补偿传感器检测单元U7受温度变化而引起的变化；
[0013]熄火控制单元U10，用于当报警器出现故障或CO浓度报警时，关闭发电机运行；
[0014]电压基准单元U3，负责为MCU控制单元U1提供基准电压，并为传感器检测单元U8提供正向偏置; 当发电机产生过量CO时，通过CO传感器检测单元U7将环境中的CO浓度转换成相应的电信号输出给MCU控制单元U1处理，MCU控制单元U1处理后将信号发送到报警指示单元U5和熄火控制单元U10，进而对CO浓度进行报警提示，同时关闭发电机运行，从而防止安全事故发生；且当系统供电单元停止供电时，超级电容充电单元U8可为MCU控制单元U1提供所需电源，进一步保证了报警器的稳定性。
[0015]优选的，所述超级电容充电单元U8包括整流桥D5、电阻R17、电容C3、电容21、超级电容C9、电阻R18、二极管D6、三极管Q2、电阻R32及二极管D3。
[0016]优选的，所述CO传感器检测单元U7包括传感器J1、CO传感器防极化电路、传感器自检电路、恒电位仪电路、运算放大电路、电容C17、电阻R9、电容C7及电容C11。
[0017]优选的，所述传感器J1为三极性电化学传感器。
[0018]优选的，所述通信单元U2包括电阻R6、电阻R24、MOS管Q4、电阻R31及电容C4。
[0019]优选的，所述MCU控制单元U1包括单片机IC1和电容C1。
[0020]优选的，所述熄火控制单元U10包括电阻R3、光电耦合器IC2、电阻R4及三极管Q3。
[0021]优选的，所述温度检测单元U9包括芯片IC4、电容C18、电阻R26及电容C18。
[0022]综上所述，当发电机产生过量CO时，通过CO传感器检测单元U7将环境中的CO浓度转换成相应的电信号输出给MCU控制单元U1处理，MCU控制单元U1处理后将信号发送到报警指示单元U5和熄火控制单元U10，进而对CO浓度进行报警提示，同时关闭发电机运行，从而防止安全事故发生；且当系统供电单元停止供电时，超级电容充电单元U8可为MCU控制单元U1提供所需电源，进一步保证了报警器的稳定性。
附图说明
[0023]图1为本技术的结构示意图。
[0024]图2为MCU控制单元U1的电路结构图。
[0025]图3为通信单元U2的电路结构图。
[0026]图4为电压基准单元U3的电路结构图。
[0027]图5为系统供电单元U4的电路结构图。
[0028]图6为报警指示单元U5的电路结构图。
[0029]图7为发动机运行检测单元U6的电路结构图。
[0030]图8为CO传感器检测单元U7的电路结构图。
[0031]图9为超级电容充电单元U8的电路结构图。
[0032]图10为温度检测单元U9的电路结构图
[0033]图11为熄火控制单元U10的电路结构图
具体实施方式
[0034]如图1
‑
11所示，一种用于发电机的超级电容型CO报警器,包括MCU控制单元U1、通信单元U2、电压基准单元U3、系统供电单元U4、报警指示单元U5、发动机运行检测单元U6、CO传感器检测单元U7、超级电容充电单元U8、温度检测单元U9及熄火控制单元U10，所述MCU控制单元U1用于分析处理整个报警器的信号，并控制相应动作，其包括单片机IC1和电容C1，所述电容C1为滤波电容，对单片机IC1供电电压进行滤波。
[0035]具体的，所述通信单元U2，用于收发与外部载体的信息，其包括电阻R6、电阻R24、电阻R35、MOS管Q4、电阻R31及电容C4，所述电阻R6和电阻R24为限流电阻；所述电阻R35为MOS管Q4的基极提供低电位偏置，防止MOS管Q4误触发；单片机 IC1的TX脚发出的信号经过MOS管Q4输出到外部TXO；所述电阻R31为限流电阻；所述电容C4为滤波电容，对外部RXO输入的信号进行滤波，然后输入到单片机IC1的RX脚。
[0036]具体的，所述系统供电单元U4，用于提供MCU控制单元U1所需工作电源，其包括电阻R25、电阻R34、三极管Q7、二极管D7及电容C13，所述电阻R25为限流电阻；所述电阻R34为
三极管Q7的B极偏置电阻，其与二极管D7构成稳压电路；二极管D7为稳压二极管，保证三极管Q7的E极输出电压VCC稳定；所述电容C13为滤波电容，对VCC进行滤波。
[0037]具体的，所述报警指示单元U5,用于对CO浓度进行报警提示和报警器故障提示，其包括灯具LED4、灯具LED3电阻R1及电阻R2，所述电阻R1和电阻R2为限流电阻;所述灯具LED4为红灯，用于CO气体浓度报警指示，包括CO峰值浓度报警指示和CO均值浓度报警指示；所述灯具LED3为黄灯，用于模块故障报警指示，故障包括超级电容故障、报警器高温故障指示、传感器故障指示等。
[0038]具体的，发动机运行检测单元U6，用于采集发电机工作状态，其包括电阻R12、二极管D2及电容C20，所述电阻 R12为限流电阻，二极管D2为稳压二极管，两者构成稳压输出电路，保证输入到单片机IC1的I/O2脚的电压不会高出二极管D2的稳压值；电容C20为滤波电容，对输入到单片机IC1的I/O2脚的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发电机的超级电容型CO报警器,其特征在于，包括：MCU控制单元U1，用于分析处理整个报警器的信号，并控制相应动作；MCU控制单元U1包括单片机IC1和电容C1，电容C1接于单片机IC1的电源端；单片机IC1供电电压经电容C1进行滤波；通信单元U2，用于收发与外部载体的信息；通信单元U2包括电阻R6、电阻R24、电阻R35、MOS管Q4、电阻R31及电容C4，其中电阻R24与单片机IC1的TX脚相连,MOS管Q4的栅极与电阻R24、电阻R35共同连接端相连，P端接地、N端与电阻R6相连，电阻R35一端接地，一端连接于电阻R24，电阻R6一端与单片机IC1逻辑信号发送端TXO相连，一端与MOS管Q4的N端相连,电阻R31与单片机IC1串行输出口RXO以及单片机IC1串行通信数据接收口RX相连、电容C4一端接地,一端与单片机IC1串行通信数据接收口RX相连；单片机IC1通过TX脚输出逻辑信号，将MOS管Q4导通，TX0端向外部输出信号；RX0端从外部接收信号，单片机IC1通过RX脚接收到信号；系统供电单元U4，用于提供MCU控制单元U1所需工作电源；系统供电单元U4包括电阻R25、电阻R34、三极管Q7、二极管D7及电容C13，其中电阻R25与单片机IC1电源输入端VIN相连，另一端与三极管Q7的P端相连，三极管Q7的N端与单片机IC1电源输出端VCC相连，三极管Q7的栅极与二极管D7的N端相连，二极管D7的P端接地，电阻R34一端与R25和三极管Q7的连接端相连、一端与三极管Q7和二极管D7的连接端相连，电容C13一端与单片机IC1电源输出端VCC相连、一端接地；VIN为输入电源经整流后的电源；VCC为给系统供电的电源，当VIN的电压击穿稳压管D7时，VCC得电，产品控制系统工作；报警指示单元U5,用于对CO浓度进行报警提示和报警器故障提示；报警指示单元U5包括灯具LED4、灯具LED3、电阻R1及电阻R2，其中灯具LED3与电阻R1串联、灯具LED4与电阻R2串联，电阻R1一端连接于单片机I/O3口、电阻R2一端连接于单片机I/O4口,灯具LED3、灯具LED4一端共同连接于单片机IC1电源输出端VCC；LED3,LED4共阴设计，IO3,IO4通常为高电位，当需要控制LED亮起时，相应IO口拉低；发动机运行检测单元U6，用于采集发电机工作状态；发动机运行检测单元U6包括电阻R12、二极管D2及电容C20，其中电阻R12一端与单片机IC1电源输入端VIN相连，另一端与二极管D2的N端和单片机I/O2口的连接端相连，二极管D2的P端接地，电容C20一端与单片机I/O2端相连，一段与二极管D2的P端共同接地；当VIN得电，只要VIN电压大于稳压管D2的击穿值，IO2得到信号，系统检测到发电机运行状态；CO传感器检测单元U7，用于将环境中的CO浓度转换成相应的电信号，并输出给MCU控制单元U1处理；CO传感器检测单元U7包括传感器J1、CO传感器防极化电路、传感器自检电路、恒电位仪电路、运算放大电路、电容C17、电阻R9、电阻R22、电阻R16、电阻R20、电容C16、电容C8、电容C7及电容C11，传感器防极化电路由电阻R29、电阻R30、J型场效应管Q6及J型场效应管Q8构成，传感器自检电路由电阻R13、电容C15及单片机IC1的I/O1脚构成，运算放大电路由电阻R8、电阻R10、电阻R7、电容C5、运算放大器IC3_1及运算放大器IC3_2构成，其中传感器J1存在3个极性端S1、S2、S3，电阻R29一端接地、一端与J型场效应管Q6以及J型场效应管Q8相连，J型场效应管Q6一端与传感器JI的S1端相连，J型场效应管Q8一端与传感器JI的S3端相连，J型场效应管Q6及J型场效应管Q8的栅极共同与电阻R30的一端相连，电阻R30另一端与单片机IC1电源输出端VCC相连；电阻R8与传感器JI的S3端相连，另一端与运算放大器
IC3_2一个输入端相连，电阻R10一端与RefAp端相连，另一端与运算放大器IC3_2另一个输入端相连，电容C17与两个输入端分别相连，电容C5一端连接电阻R8和运算放大器IC3_2输入端连接端，一端与运算放大器IC3_2输出端，电阻R7并联在电容C5上,电阻R9一端与运算放大器IC3_2的输出端相连、一端与单片机AD2脚相连，电容C7一端与电阻R9和单片机AD2脚连接端相连，另一端接地；电阻R22与传感器JI的S2端相连，另一端连接运算放大器IC3_1输出端，电容C8一端与电阻22和运算放大器IC3_1输出端的连接端相连，另一端连接电阻R16以及电容C16、运算放大器IC3_1一个输入端相连，电阻R16另一端与传感器JI的S1端相连，电容C16、电阻R20、电阻R13、电容C15、运算放大器IC3_1另一个输入端均有一端相连，电阻R20另一端与RefAp电压端相连，电阻R13另一端与单片机I/O1脚相连，电容C15另一端接地，运算放大器IC3_1两个接地端中的一端并接单片机IC1电源输出端VCC、串接电容C11；Q6,Q8,R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺福，丁帆，
申请(专利权)人：绍兴毅诚电机有限公司，
类型：新型
国别省市：