便携式甲烷气体传感器电路制造技术

本发明专利技术一种便携式甲烷气体传感器电路，包含有对甲烷进行检测的传感模块，传感模块针对不同甲烷浓度获取不同电压信号发送至处理模块，处理模块将不同电压信号进行判断后发出不同等级的报警信号，报警信号通过通讯电路调制后对外无线输出。本发明专利技术一种便携式甲烷气体传感器电路，其可方便的携带并将检测到的甲烷浓度信息通过无线方式传递给远端接收者，既降低了其应用成本，又使得其使用更为安全可靠，当某一检测传感器检测到甲烷超标时，即可立即通知接收报警装置进行警报，从而方便接收者及时、快速的在第一时间进行干预处理，保证了作业的安全性。业的安全性。业的安全性。

【技术实现步骤摘要】
便携式甲烷气体传感器电路


[0001]本专利技术涉及一种用于对甲烷气体浓度进行检测的电路，属于电子


技术介绍

[0002]目前，井下作业时，在煤矿巷道内需要对甲烷进行实时检测并报警，以避免因甲烷浓度过高发生中毒、甚至爆炸事故。常规的检测装置和报警装置集成在一套装置上，因此仅仅只能对佩戴者周边环境进行检测，无法及时对远端情况进行及时探测并作出预处理，从而往往无法有充足的时间对浓度上升进行有效的干预等处理，从而不利于提高井下作业的安全性。为此，针对上述情况，亟需一种能够解决上述问题的便携式甲烷气体传感器电路。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种便携式甲烷气体传感器电路,其可方便的携带并将检测到的甲烷浓度信息通过无线方式传递给远端接收者，一来降低了其应用成本，检测传感器和接收报警装置可相互分离应用，此时一对多或多对一均可按需配对使用；二来使用本专利产品后更为安全可靠，当某一检测传感器检测到甲烷超标时，即可立即通知接收报警装置进行警报，从而方便接收者及时、快速的在第一时间进行干预处理，保证了作业的安全性。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种便携式甲烷气体传感器电路，包含有对甲烷进行检测的传感模块，传感模块针对不同甲烷浓度获取不同电压信号发送至处理模块，处理模块将不同电压信号进行判断后发出不同等级的报警信号，报警信号通过通讯电路调制后对外无线输出。
[0005]优选的，传感模块，基于催化氧化传感器对甲烷气体浓度进行检测；催化氧化传感器的1脚经可调电阻连接至4脚，催化氧化传感器CH4的2脚和3脚合并连接至放大器的反相输入端，上述可调电阻的中间抽头连接至放大器同相输入端，且催化氧化传感器的4脚接入高电平，放大器的输出端连接至构成处理模块的微处理器。
[0006]优选的，微处理器将传感模块检测到的浓度信号编码后传递给调制芯片进行调制，调制后的信号经由发射电路进行无线发射。
[0007]优选的，发射电路为由天线和声表面波滤波器SAW构成的频率为433MHz的射频电路，天线为印刷于线路板上的印刷天线，所述印刷天线的一端经电容后、声表面波滤波器和电阻后连接至调制芯片的输出端，调制芯片的输出端经电阻和指示二极管后接地，三极管的基极经电阻连接至调制芯片的输出端，且三极管的基极经一电容接地、经另一电容连接至印刷天线的另一端，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接至印刷天线，且印刷天线的中部经电感连接至调制芯片。
[0008]优选的，所述便携式甲烷气体传感器电路还包含有电源模块，电源模块包含有电池以及与电池相连的充电管理电路，电池经开关电路连接至升压及稳压电路。
[0009]优选的，开关电路，电池的正极经熔断器连接至MOS管一的漏极，MOS管一的源级连
接至升压及稳压电路的输入端，MOS管一的栅极经电阻连接至MOS管二的漏极，MOS管二的源级接地，且MOS管二的栅极经电阻连接至处理模块，且MOS管二的栅极经另一电阻接地，两个电阻构成分压电路；上述MOS管一的栅极经一电阻连接至其漏极，且MOS管一的栅极经另一电阻连接至开机按键的一端，开机按键的另一端接地，上述MOS管一的栅极上相连的两个电阻构成分压电路；且有一储能电容与上述开机按键相并联，开机按键的一端连接至指示二极管一的负极，指示二极管一的正极连接至至处理模块，且示二极管一的正极连接至高电平。
[0010]优选的，升压及稳压电路包含有稳压芯片和同步升压开关稳压器，电池连接至同步升压开关稳压器的6脚，且同步升压开关稳压器的6脚经电感与1脚相连，3脚连接至MOS管一的源级，2脚接地，5脚输出+5V高电平，且同步升压开关稳压器的5脚连接至稳压芯片的1脚，稳压芯片的3脚经电阻连接至+5V高电平，稳压芯片的3脚同时连接至处理模块，稳压芯片的2脚接地，4脚经电容接地，5脚经电阻作为输出+2.9V高电平的输出端，该输出端经滤波电容接地。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术便携式甲烷气体传感器电路可方便的检测周围甲烷气体的浓度变化，并且通过通讯模块将信号调制成不同等级后对外发射供接收报警装置进行无线接收。因此通过传感器和接收报警装置两者相互分离的设计使得，使用者可方便的携带安装有本专利技术便携式甲烷气体传感器电路的传感器前往作业区域，接收报警装置远距离接收即可，此时通过一对多或多对一的方式可增加对甲烷浓度检测的可靠性和安全性，且由于此时接收报警装置无需随身携带，可对其进行安全性提升（更多的救援冗余设计和更多的生命维持设备，此时必然到时体积更大、重量更重，但是分离式设计使得其无需随身携带）以便接收到本专利技术的信号后自动进行应急预案措施，提高了整体系统的可靠性，保证了井下作业人员的安全性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种便携式甲烷气体传感器电路的电路图。
具体实施方式
[0013]参见图1，本专利技术涉及的一种便携式甲烷气体传感器电路，包含有：一、电源模块，基于可充电磷酸铁锂电池的供电电路；二、传感模块，基于催化氧化传感器对甲烷气体浓度进行检测；催化氧化传感器(CH4传感器)，即催化燃烧式甲烷传感器，其利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，当遇到可燃性气体甲烷时，甲烷在检测元件的载体表面、在催化剂的作用下发生燃烧，从而使得载体温度升高，此时载体内部的铂丝电阻由于受热使得其电阻值也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与甲烷气体浓度成正比的电信号；三、处理模块，基于微处理器对传感模块获取的甲烷浓度信号进行处理并通过通讯电路对外发送控制指令；四、通讯电路，将处理模块的控制指令对外发送；五、人机交互电路，通过按键电路输入信号并通过数码管电路显示信号。
[0014]下面结合附图对本专利技术电路进行阐述：一、电源模块：电源模块包含有电池BAT以及与电池BAT相连的充电管理电路，电池BAT经开关电路连接至升压及稳压电路，从而输出稳定的2.9V电压供整个电路所用；具体的讲：充电管理电路，包含有磷酸铁锂充电电池芯片U1，磷酸铁锂充电电池芯片U1的型号为CN3058E，电池BAT的正极连接至磷酸铁锂充电电池芯片U1的5和8脚，负极接地，磷酸铁锂充电电池芯片U1的1脚接地，2脚经电阻后接地，3脚接地，4脚连接至外部充电端口，6脚和7脚分别经由起指示作用的发光二极管后连接至外部充电端口，从而对充电过程起到指示作用。
[0015]开关电路，电池BAT的正极经熔断器连接至MOS管一Q1的漏极，MOS管一Q1的源级连接至升压及稳压电路的输入端，MOS管一Q1的栅极经电阻连接至MOS管二Q2的漏极，MOS管二Q2的源级接地，且MOS管二Q2的栅极经电阻连接至微处理器U2，且MOS管二Q2的栅极经另一电阻接地，从而使得两个电阻构成分压电路；上述MOS管一Q1的栅极经一电阻连接至其漏极，且MOS管一Q1的栅极经另一电阻连接至开机按键S1的一端，开机按键S1的另一端，上述MOS管一Q1的栅极上相连的两个电阻构成分压电路；同时，有一电容与上述开机按键S1相并联，开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式甲烷气体传感器电路，包含有对甲烷进行检测的传感模块，其特征在于：传感模块针对不同甲烷浓度获取不同电压信号发送至处理模块，处理模块将不同电压信号进行判断后发出不同等级的报警信号，报警信号通过通讯电路调制后对外无线输出。2.根据权利要求1所述一种便携式甲烷气体传感器电路，其特征在于：传感模块，基于催化氧化传感器对甲烷气体浓度进行检测；催化氧化传感器的1脚经可调电阻连接至4脚，催化氧化传感器CH4的2脚和3脚合并连接至放大器的反相输入端，上述可调电阻的中间抽头连接至放大器同相输入端，且催化氧化传感器的4脚接入高电平，放大器的输出端连接至构成处理模块的微处理器。3.根据权利要求2所述一种便携式甲烷气体传感器电路，其特征在于：微处理器将传感模块检测到的浓度信号编码后传递给调制芯片进行调制，调制后的信号经由发射电路进行无线发射。4.根据权利要求3所述一种便携式甲烷气体传感器电路，其特征在于：发射电路为由天线和声表面波滤波器SAW构成的频率为433MHz的射频电路，天线为印刷于线路板上的印刷天线，所述印刷天线的一端经电容后、声表面波滤波器和电阻后连接至调制芯片的输出端，调制芯片的输出端经电阻和指示二极管后接地，三极管的基极经电阻连接至调制芯片的输出端，且三极管的基极经一电容接地、经另一电容连接至印刷天线的另一端，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接至印刷天线，且印刷天线的中部经电感连接至调制芯片。5.根据权利要求1所述一种便携式甲烷气体传感器电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文荣，王杨，
申请(专利权)人：江苏益海装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：