一种高精度气体探测器及其可靠性验证方法技术

本发明专利技术涉及气体探测器领域，具体说是一种高精度气体探测器及其可靠性验证方法。它利用稳压模块将稳压模块将外部电源电压稳定为抗干扰的电源电压，电压转换模块将抗干扰的电源电压转换成气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块的驱动电压。从而确保高精度气体探测器几乎不受外界电磁干扰，大大提高了测量精度。量精度。量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度气体探测器及其可靠性验证方法


[0001]本专利技术涉及气体探测器领域，具体说是一种高精度气体探测器及其可靠性验证方法。特别适用于
‑
10#柴油泄漏的探测。

技术介绍

[0002]目前，传统的气体探测器包括气体传感模块、信号转换模块、控制模块、显示模块和电源模块。所述电源模块分别与气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块适配连接。所述气体传感模块与信号转换模块适配连接，信号转换模块与控制模块适配连接，控制模块与显示模块适配连接，气体传感模块用于对环境中可燃气体的溶度进行检测、并将可燃气体的溶度信息转换成模拟信号发送给信号转换模块，信号转换模块将模拟信号转成数字信号发送给控制模块，控制模块根据数字信号控制显示模块显示出可燃气体的溶度信息。这种气体探测器的电源模块仅有电压转换功能，即仅能将外部电源提供的电能转换成气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块的适配电压，没法对输入电压进行抗电磁干扰处理，因而，传统的气体探测器的抗电磁干扰能力较差，测量精度较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种高精度气体探测器及其可靠性验证方法，该气体探测器的抗干扰能力较强，测量精度较高。
[0004]为解决上述问题，提供以下技术方案：
[0005]本专利技术的高精度气体探测器包括气体传感模块、信号转换模块、控制模块、显示模块和电源模块。所述电源模块分别与气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块适配连接。所述气体传感模块与信号转换模块适配连接，信号转换模块与控制模块适配连接，控制模块与显示模块适配连接，气体传感模块用于对环境中可燃气体的溶度进行检测、并将可燃气体的溶度信息转换成模拟信号发送给信号转换模块，信号转换模块将模拟信号转成数字信号发送给控制模块，控制模块根据数字信号控制显示模块显示出可燃气体的溶度信息。其特点是，所述电源模块含有稳压模块和电压转换模块，稳压模块用于连接外部电源，稳压模块将外部电源电压稳定为抗干扰的电源电压，电压转换模块将抗干扰的电源电压转换成气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块的驱动电压；所述稳压模块含有共模电感L1和用于与外部电源相连的输入端，输入端通过电容E1接地，输入端通过反向保护二极管D1与保险丝F1的一端相连，保险丝F1的另一端分别与EMI电容C1的一个工作端和TVS管D2的负极相连，EMI电容C1的另一个工作端与共模电感L1的1脚相连，TVS管D2正极分别接地和电阻R1的一端相连，EMI电容C1的第三引脚和电阻R1的另一端接地；所述共模电感L1的1脚和2脚间有电容E2，共模电感L1的2脚与EMI电容C2的一个工作端相连，EMI电容C1的另一个工作端接地，EMI电容C2第三引脚接地。所述共模电感L1的4脚通过电容C4接地，共模电感L1的3脚通过电容C5接地；所述共模电感L1的4脚输出抗干扰的电源电压，共模电感L1的3脚为0V点。
[0006]所述气体传感模块含有两个气体传感器，第一个气体传感器的1脚和3脚均与磁珠L6的一端相连，磁珠L6的另一端为01端。第一个气体传感器的4脚与第二个气体传感器的3脚相连，第一个气体传感器的2脚与第二个气体传感器的1脚相连。第二个气体传感器的4脚与磁珠L4的一端相连，磁珠L4的另一端为NS端，第二个气体传感器的2脚与磁珠L5的一端相连，磁珠L5的另一端为S端；所述电压转换模块向气体传感模块输出2.9V电源。
[0007]所述信号转换模块包括信号放大电路和AD转换电路，信号放大电路与AD转换电路适配连接，信号放大电路将气体传感模块产生的模拟信号放大并发送给AD转换电路，AD转换电路将放大的模拟信号转换成数字信号发送给控制模块。
[0008]所述信号放大电路包括运算放大器U3，所述S端分别与电阻R4的一端、电阻R7的一端和电阻R5的一端的相连，电阻R4的另一端与电压转换模块相连，电阻R7的另一端分别与电阻R9、电容C12和运算放大器U3的同相输入端相连，电阻R9和电容C12的另一端接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接地。所述NS端与和电阻R5相连的电阻R6一端相连；所述01端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端分别与电阻R10的一端、电容C13的一端和运算放大器U3的反相输入端相连，电阻R10和电容C13的另一端均接地，运算放大器U3的输出端与电阻R13的一端相连，电阻R13的另一端向AD转换电路输出AD1信号。
[0009]所述控制模块适配连接有V/I转换电路，控制模块输出DA信号到V/I转换电路，V/I转换电路将DA信号转换成4
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20mA模拟量信号S+。
[0010]所述S+分别与二极管D3的负极和EMI电容C3的一个工作端相连，二极管D3的正极接地，EMI电容C3的另一个工作端输出抗干扰的S+，EMI电容C3的第三引脚接地。
[0011]所述控制模块适配连接有霍尔元件电路，霍尔元件电路用于向控制模块发送控制信号。
[0012]所述控制模块适配连接有继电器输出电路，用于控制外接的报警器发出警报信号；所述继电器输出电路含有继电器和控制电路，继电器的线圈与电压转换电路适配连接，控制电路与控制模块和电压转换电路适配连接。所述电压转换电路用于为继电器的线圈提供电能，电压转换电路用于为控制电路提供上拉电源，控制模块为控制电路提供控制信号。
[0013]上述高精度气体探测器的可靠性验证方法的特点是，包括如下步骤：
[0014]S1，将探测器悬挂到测试箱内，接通探测器的电源，启动测试箱内的加热装置预热25
‑
35min后，将探测器归零；
[0015]S2，在测试箱内注入2200
‑
2500ppm的可燃气体，启动测试箱的轴流风机；
[0016]S3，待测试箱内温度位于260℃
‑
280℃开始测试，当探测器在30s内显示到稳定时，将探测器的显示值标定到2500ppm，进入S4；当探测器在30s内显示没法稳定时，判断不可靠；
[0017]S4，关闭测试箱的轴流风机和加热装置，打开测试箱，清除测试箱内的可燃气体，待探测器的显示值回到零点；
[0018]S5，测试箱冷却20
‑
30min后，向其内注入2200
‑
2500ppm的可燃气体，密封测试箱，启动测试箱的轴流风机和加热装置，加热装置启动后开始计时，探测器显示值为2250ppm时记录响应时间T
C
，待探测器显示到最大值时记录这个最大值A
C
；
[0019]S6，如T
C
≤30s，且A
C
位于2450ppm～2550ppm之间，则判定该探测器可靠，其它情况均为不可靠。
[0020]采取以上方案，具有以下优点：
[0021]1.由于本专利技术的高精度气体探测器的电源模块含有稳压模块和电压转换模块，稳压模块用于连接外部电源，稳压模块将外部电源电压稳定为抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度气体探测器，包括气体传感模块、信号转换模块、控制模块、显示模块和电源模块；所述电源模块分别与气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块适配连接；所述气体传感模块与信号转换模块适配连接，信号转换模块与控制模块适配连接，控制模块与显示模块适配连接，气体传感模块用于对环境中可燃气体的溶度进行检测、并将可燃气体的溶度信息转换成模拟信号发送给信号转换模块，信号转换模块将模拟信号转成数字信号发送给控制模块，控制模块根据数字信号控制显示模块显示出可燃气体的溶度信息；其特征在于，所述电源模块含有稳压模块和电压转换模块，稳压模块用于连接外部电源，稳压模块将外部电源电压稳定为抗干扰的电源电压，电压转换模块将抗干扰的电源电压转换成气体传感模块、信号转换模块、控制模块和显示模块的驱动电压；所述稳压模块含有共模电感L1和用于与外部电源相连的输入端，输入端通过电容E1接地，输入端通过反向保护二极管D1与保险丝F1的一端相连，保险丝F1的另一端分别与EMI电容C1的一个工作端和TVS管D2的负极相连，EMI电容C1的另一个工作端与共模电感L1的1脚相连，TVS管D2正极分别接地和电阻R1的一端相连，EMI电容C1的第三引脚和电阻R1的另一端接地；所述共模电感L1的1脚和2脚间有电容E2，共模电感L1的2脚与EMI电容C2的一个工作端相连，EMI电容C1的另一个工作端接地，EMI电容C2第三引脚接地；所述共模电感L1的4脚通过电容C4接地，共模电感L1的3脚通过电容C5接地；所述共模电感L1的4脚输出抗干扰的电源电压，共模电感L1的3脚为0V点。2.如权利要求1所述的高精度气体探测器，其特征在于，所述气体传感模块含有两个气体传感器，第一个气体传感器的1脚和3脚均与磁珠L6的一端相连，磁珠L6的另一端为01端；第一个气体传感器的4脚与第二个气体传感器的3脚相连，第一个气体传感器的2脚与第二个气体传感器的1脚相连；第二个气体传感器的4脚与磁珠L4的一端相连，磁珠L4的另一端为NS端，第二个气体传感器的2脚与磁珠L5的一端相连，磁珠L5的另一端为S端；所述电压转换模块向气体传感模块输出2.9V电源。3.如权利要求2所述的高精度气体探测器，其特征在于，所述信号转换模块包括信号放大电路和AD转换电路，信号放大电路与AD转换电路适配连接，信号放大电路将气体传感模块产生的模拟信号放大并发送给AD转换电路，AD转换电路将放大的模拟信号转换成数字信号发送给控制模块。4.如权利要求3所述的高精度气体探测器，其特征在于，所述信号放大电路包括运算放大器U3，所述S端分别与电阻R4的一端、电阻R7的一端和电阻R5的一端的相连，电阻R4的另一端与电压转换模块相连，电阻R7的另一端分别与电阻R9、电容C12和运算放大器U3的同相输入端相连，电阻R9和电容C12的另一端接地，电阻R5的另一端与电阻R6的一端相...

【专利技术属性】
技术研发人员：周学兴，阚丽洁，王晶晶，
申请(专利权)人：无锡英凡特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：