基于氧化锌基传感器的气体检测系统技术方案

本发明专利技术提供的一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统，包括氧化锌基传感器、传感器供电电路、控制芯片以及信号调理电路；所述氧化心机传感器的电源端连接于传感器供电电路，所述氧化锌基传感器的输出端连接于信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接于控制芯片的输入端；所述传感器供电电路包括检测电路以及调整控制电路；调整控制电路的输入端连接于直流电源，所述调整控制电路的输出端向氧化锌基气体传感器供电；所述调整控制电路的控制输入端连接于控制芯片，所述检测电路用于检测调整控制电路的输入电流并将电流信号输入至控制芯片，所述控制芯片向调整控制电路的控制输入端输入调整控制信号。的控制输入端输入调整控制信号。的控制输入端输入调整控制信号。

【技术实现步骤摘要】
基于氧化锌基传感器的气体检测系统


[0001]本专利技术涉及一种气体检测系统，尤其涉及一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统。

技术介绍

[0002]氧化锌基传感器广泛应用于气体测量中，其利用氧化锌半导体中过剩的锌离子来对气体的氧化还原反应来使传感器中的气敏元件的阻值变化，从而对气体进行检测。
[0003]现有的利用氧化锌基传感器的检测系统普遍存在检测不准确的情况，这是由于两个方面引起：其一：当氧化锌基传感器检测气体后，通过阻值的变化来反应气体的浓度等特征，而阻值的变化则是通过气敏元件的电压值来体现，现有技术中，当氧化锌基传感器输出检测电压后，需要通过芯片进行识别处理，那么，在芯片和传感器之间需要设置电压信号处理电路才能够保证芯片准确识别到传感器输出的电压信号，现有技术中的电压信号处理电路普遍存在结构复杂，在处理过程中又引入了新的干扰源，从而造成识别结果不准确。其二：氧化锌基传感器自身需要进行供电，现有技术中，普遍采用的是通过稳压电路输出稳定的直流电，但是，稳压电路仅仅只能够使得电压稳定在设定值，但是，电流仍然会随着传感器的工作而发生变化，从而使得气敏元件的阻值变化不准确。
[0004]因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统，能够对氧化锌基传感器输出的电压信号进行准确调整，能够有效防止额外引入其他干扰，确保控制芯片能够识别到准确的检测信号，而且能够对流向氧化锌基气体传感器的电流进行自适应调整，从而能够确保输出电流的稳定，防止对氧化锌基气体传感器造成电流冲击，从而从供电输入和输出信号调理两方面共同保证最终检测结果的准确性。
[0006]本专利技术提供的一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统，包括氧化锌基传感器、传感器供电电路、控制芯片以及信号调理电路；
[0007]所述氧化心机传感器的电源端连接于传感器供电电路，所述氧化锌基传感器的输出端连接于信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接于控制芯片的输入端；
[0008]所述传感器供电电路包括检测电路以及调整控制电路；
[0009]调整控制电路的输入端连接于直流电源，所述调整控制电路的输出端向氧化锌基气体传感器供电；
[0010]所述调整控制电路的控制输入端连接于控制芯片，所述检测电路用于检测调整控制电路的输入电流并将电流信号输入至控制芯片，所述控制芯片向调整控制电路的控制输入端输入调整控制信号；
[0011]所述信号调理电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、
电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C4、电容C5、电容C6、运放U4以及运放U5；
[0012]运放U5的反相端连接于电阻R13的一端，电阻R13的另一端为信号调理电路的输入端，运放U5的同相端通过电阻R14和电阻R15串联后接地，电阻R14和电阻R15之间的公共连接点通过电容C5接地；电阻R14和电阻R15之间的公共连接点连接于电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接于电源VCC；
[0013]运放U5的反相端通过电容C6连接于运放U5的输出端，运放U5的反相端连接于电阻R12的一端，电阻R12的另一端通过电容C4连接于运放U5的输出端，运放U5的输出端通过电阻R17连接于运放U4的反相端，运放U4的同相端通过电阻R18连接于电源VCC，运放U4的同相端通过电阻R19连接于运放U4的输出端，运放U4的输出端作为信号调理电路的输出端。
[0014]进一步，还包括电源U3，电源U3的输入端连接于直流电源的输出端，电源U3的输出端为电源VCC，其中，电源U3为LM7805芯片。
[0015]进一步，所述调整控制电路包括电阻R3、NMOS管Q1、电阻R4、电阻R4、电阻R8、电阻R10、三极管Q2、稳压管D1以及数字电位器RP；
[0016]电阻R3的一端作为调整控制电路的输入端，电阻R3的另一端连接于NMOS管Q1的漏极，NMOS管Q1的源极连接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端通过电容C3接地，电阻R8和电容C3之间的公共连接点作为调整控制电路的输出端；
[0017]电阻R3作为调整控制电路的输入端的一端通过电阻R4和电阻10串联后接地，电阻R3和电阻R10之间的公共连接点连接于NMOS管Q1的栅极，NMOS管Q1的栅极连接于稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，数字电位器RP的输入端连接于NMOS管Q1的栅极，数字电位器RP的输出端连接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R11连接于NMOS管Q1的源极，数字电位器RP的控制输入端连接于控制芯片的控制输出端。
[0018]进一步，所述检测电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R7、运放U2；
[0019]电阻R6的一端连接于NMOS管Q1的源极，电阻R6的另一端通过电阻R7接地，电阻R7和电阻R6之间的公共连接点连接于运放U2的同相端，运放U2的反相端通过电阻R5连接于电阻R8和电容C3之间的公共连接点，运放U2的反相端通过电阻R9连接于运放U2的输出端，运放U2的输出端作为检测电路的输出端。
[0020]进一步，所述传感器供电电路还包括输入电路；
[0021]所述输入电路的输入端连接于直流电源，输入电路的输出端连接于调整控制电路的输入端。
[0022]进一步，所述输入电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2；
[0023]所述电阻R1的一端通过电容C1接地，电容C1和电阻R1的公共连接点作为输入电路的输入端，电阻R1的另一端通过电阻R2接地，电阻R1和电阻R2的公共连接点通过电容C2接地，电阻R1和电阻R2的公共连接点作为输入电路的输出端。
[0024]进一步，所述传感器供电电路还包括光耦G1；光耦G1的发光二极管的正极连接于控制芯片U1的控制端，光耦G1的发光二极管G1的负极接地，光耦G1的光敏三极管的集电极连接于调整控制电路的输入端，光耦G1的光敏三极管的发射极接地。
[0025]本专利技术的有益效果：通过本专利技术，能够对氧化锌基传感器输出的电压信号进行准确调整，能够有效防止额外引入其他干扰，确保控制芯片能够识别到准确的检测信号，而且能够对流向氧化锌基气体传感器的电流进行自适应调整，从而能够确保输出电流的稳定，
防止对氧化锌基气体传感器造成电流冲击，从而从供电输入和输出信号调理两方面共同保证最终检测结果的准确性。
附图说明
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0027]图1为本专利技术的原理图。
具体实施方式
[0028]以下进一步对本专利技术做出详细说明：
[0029]本专利技术提供的一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统，包括氧化锌基传感器、传感器供电电路、控制芯片以及信号调理电路；
[0030]所述氧化心机传感器的电源端连接于传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氧化锌基传感器的气体检测系统，其特征在于：包括氧化锌基传感器、传感器供电电路、控制芯片以及信号调理电路；所述氧化心机传感器的电源端连接于传感器供电电路，所述氧化锌基传感器的输出端连接于信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接于控制芯片的输入端；所述传感器供电电路包括检测电路以及调整控制电路；调整控制电路的输入端连接于直流电源，所述调整控制电路的输出端向氧化锌基气体传感器供电；所述调整控制电路的控制输入端连接于控制芯片，所述检测电路用于检测调整控制电路的输入电流并将电流信号输入至控制芯片，所述控制芯片向调整控制电路的控制输入端输入调整控制信号；所述信号调理电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C4、电容C5、电容C6、运放U4以及运放U5；运放U5的反相端连接于电阻R13的一端，电阻R13的另一端为信号调理电路的输入端，运放U5的同相端通过电阻R14和电阻R15串联后接地，电阻R14和电阻R15之间的公共连接点通过电容C5接地；电阻R14和电阻R15之间的公共连接点连接于电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接于电源VCC；运放U5的反相端通过电容C6连接于运放U5的输出端，运放U5的反相端连接于电阻R12的一端，电阻R12的另一端通过电容C4连接于运放U5的输出端，运放U5的输出端通过电阻R17连接于运放U4的反相端，运放U4的同相端通过电阻R18连接于电源VCC，运放U4的同相端通过电阻R19连接于运放U4的输出端，运放U4的输出端作为信号调理电路的输出端。2.根据权利要求1所述基于氧化锌基传感器的气体检测系统，其特征在于：还包括电源U3，电源U3的输入端连接于直流电源的输出端，电源U3的输出端为电源VCC，其中，电源U3为LM7805芯片。3.根据权利要求1所述基于氧化锌基传感器的气体检测系统，其特征在于：所述调整控制电路包括电阻R3、NMOS管Q1、电阻R4、电阻R4、电阻R8、电阻R10、三极管Q2、稳压管D1以及数字电位器RP；电阻R3的一端作为调整控制电路的输入端，电阻R3的另一端连接于NMOS管Q1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳琼，温慧慧，曾文，杨强斌，袁方，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：