一种四线制可燃气体探测器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种四线制可燃气体探测器，包括电路主板和气敏元件，该电路主板和该气敏元件连接，电路主板包括传感器单元、主控单元和通信单元，该传感器单元分别与气敏元件和主控单元连接，主控单元通过通信单元与报警控制器连接，该可燃气体探测器中，电路主板和气敏元件均固定设置于壳体内，该壳体为防爆壳体，壳体的底端设置有防爆烧结网。采用了该结构的四线制可燃气体探测器，结构简单，功能全，体积小，功耗低，成本更低，响应速度更快，同时，气敏元件与所述的可燃气体探测器电路主板连接方式，方便了气敏元件的更换，易于现场标定，提高了可燃气体探测器的可靠性和安全性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种四线制可燃气体探测器
本技术涉及传感器
，特别涉及气体探测器
，具体是指一种四线制总线输出方式的可燃气体探测器。
技术介绍
随着社会的发展，诸如天然气、液化石油气和人工煤气之类的清洁能源逐渐被广泛使用。这些可燃气体给人们生活带来了极大的便利，但随之也产生了一个问题，即当泄漏的可燃气体浓度达到一定程度时，易产生爆炸，给人们的生命和财产带来很大的威胁。可燃气体的检测是必不可少的，尤其是在一些工业场所，急需安装可燃气探测设备，起到预警防范作用。目前，各种较为典型的可燃气体探测器包括探测器主体模块和传感器模块，两个模块分别封装在单独的壳体内，因此该气体探测器体积大，成本高。主流的探测器和控制器之间的信号传输方式采用4?20mA传输方式，需一对一对应接线，对于应用于复杂场所接线比较麻烦。
技术实现思路
本技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种无显示、结构简单、功能全、体积小、功耗低、成本更低、响应速度更快、采用四总线通讯方式、应用广泛的四线制可燃气体探测器，采用四线制总线输出方式更有利于用户接线，并且控制器可以一次连接更多路探测器。为实现上述的目的，本技术的四线制可燃气体探测器采用以下技术方案:该四线制可燃气体探测器，其主要特点是，包括壳体，电路主板和气敏元件均固定设置于该壳体内，该电路主板和该气敏元件连接，所述的电路主板包括传感器单元、主控单元和通信单元，该传感器单元分别与所述的气敏元件和所述的主控单元连接，所述的主控单元通过通信单元与报警控制器连接；所述的主控单元包括单片机控制电路，所述的单片机控制电路包括主单片机、从单片机、继电器驱动电路和单片机间串口隔离通讯电路，所述的主单片机通过所述的单片机间串口隔离通讯电路与所述的从单片机连接。该四线制可燃气体探测器中的传感器单元包括传感器信号处理电路和温度补偿电路，所述的气敏元件的输出端与该传感器信号处理电路连接。该四线制可燃气体探测器中的单片机控制电路分别与所述的传感器信号处理电路和所述的通信单元连接，所述的主单片机与所述的通信单元连接，所述的从单片机与传感器单元连接。该四线制可燃气体探测器中的所述的通信单元包括四总线通讯电路，该四总线通讯电路与外部通信接口连接。该四线制可燃气体探测器中的电源单元包括系统电源电路和电压转换电路，该电压转换电路的输出端和所述的传感器单元连接，该系统电源电路的输出端与所述的通信单元和所述的主控单元连接。该四线制可燃气体探测器中的所述的气敏元件为催化燃烧式元件。该四线制可燃气体探测器中的壳体为防爆壳体。该四线制可燃气体探测器中的壳体内的底端设置有防爆烧结网。采用了该结构的四线制可燃气体探测器，结构简单，功能全，体积小，功耗低，成本更低，响应速度更快。同时，气敏元件与所述的可燃气体探测器电路主板连接方式，方便了气敏元件的更换，同时易于现场标定。提高了可燃气体探测器的可靠性和安全性。【附图说明】图1为本技术的可燃气体探测器的俯视图。图2为本技术的可燃气体探测器的爆炸图。图3为本技术的可燃气体探测器的功能模块结构示意图。图4为本技术的可燃气体探测器的系统电源电路的电路图。图5为本技术的可燃气体探测器的传感器信号处理电路的电路图。图6为本技术的可燃气体探测器的温度补偿电路原理图。图7为本技术的可燃气体探测器的四总线通讯电路原理图。图8为本技术的可燃气体探测器的串口隔离通讯电路原理图。图中标号说明如下:I 气敏元件2 传感器单元21 温度补偿电路22 传感器信号处理电路3 主控单元31 单片机控制电路4 通信单元41 四总线通讯电路5 电源单元51 电压转换电路52 系统电源电路6 壳体7 防爆烧结网8 接头9 探测器上盖10 铆钉11 铭牌12 六角紧定螺丝13 十字组合螺丝14 PCBA15导气架16螺钉17橡圈18平垫【具体实施方式】为了能更清楚地理解本技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。请参阅图3，该四线制可燃气体探测器，包括壳体6，电路主板和气敏元件I均固定设置于该壳体6内，该电路主板和该气敏元件I连接，电路主板包括传感器单元2、主控单元 3和通信单元4，该传感器单元2分别与气敏元件I和主控单元3连接，主控单元3通过通信单元4与报警控制器连接；主控单元3包括单片机控制电路31，单片机控制电路31包括主单片机、从单片机、继电器驱动电路和单片机间串口隔离通讯电路，主单片机通过单片机间串口隔离通讯电路与从单片机连接。传感器单元2包括传感器信号处理电路22和温度补偿电路21，气敏元件I的输出端与该传感器信号处理电路22连接。单片机控制电路31分别与传感器信号处理电路22和通信单元4连接，主单片机与通信单元4连接，从单片机与传感器单元2连接。通信单元4包括四总线通讯电路41，该四总线通讯电路41与外部通信接口连接。电源单元5包括系统电源电路52和电压转换电路51，该电压转换电路51的输出端和传感器单元2连接，该系统电源电路52的输出端与通信单元4和主控单元3连接。气敏元件I为催化燃烧式元件，壳体6为防爆壳体，壳体6内的底端设置有防 爆烧结网7。请参阅图1和图2，本技术的四线制可燃气体探测器主要由壳体6和设置于壳体6内集于一体的相互连接的电路主板和气敏元件I组成，探测器还包括探测器上盖9等组件，导气架15位于防爆烧结网7的上方，PCBA位于导气架15的上方(PCBA即印刷电路板)，接头8通过平垫18和橡圈17密封后用螺钉16固定在壳体6上，探测器上盖9盖设于壳体6的开口，探测器上盖9表面具有铭牌11，铆钉10、六角紧定螺丝12和十字组合螺丝 13 起固定作用；探测器通过 8 位端子(A1-N0、Al-C、A2-N0、A2-C、+24V、BUS+、BUS-和 GND) 和外部接线。A1-N0、Al-C、A2-N0和A2-C分别为继电器的常开点和中点输出端子，设置自带低警和高警报警继电器，当被保护区的燃气浓度达到报警(低警或高警)时，探测器对应的报警继电器动作。+24V和GND分别接电源VDC24V的正端和负端，BUS+和BUS-分别接通讯总线正端和负端，构成四总线输出。主控单元3主要完成以下功能:总线通讯接口(接收控制器发送的标定、调零、地址分配等指令)；高、低段报警继电器控制。电源单元5的电路如图4所示。接收探测器外接的DC24V电源，经DC/DC电源芯片转换为DC3.3V，供主控单元3和通信单元4供电使用。LDO转换电路把VCC3.3V转换为 DC2.5V为传感器信号处理电路提供工作电压。传感器单元2的电路如图5所示。气敏器件把不同气体浓度信号转换为电压信号， 再经滤波、放大等信号处理电路后接到从单片机的A/D转换口转换为数字信号。温度补偿电路21的原理图如图6所示，温敏器件把温度信号转换成电压信号，也接到从单片机的A/D转换口转换为数字信号。从单片机把采集到的可燃气浓度电压信号经过进一步的软件滤波和智能化处理以及温湿度补偿后，转换为标准的数字串口信号输出。同时，从单片机将传感器重要参数和现场标定参数存储在EEPROM里。四总线通讯电路的原理图如图7所示，探测器和控制器根据所设置好的通讯协议，经过四总线通讯电路实现双向的通讯。当控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四线制可燃气体探测器，其特征在于，包括壳体，电路主板和气敏元件均固定设置于该壳体内，该电路主板和该气敏元件连接，所述的电路主板包括传感器单元、主控单元和通信单元，该传感器单元分别与所述的气敏元件和所述的主控单元连接，所述的主控单元通过通信单元与报警控制器连接；所述的主控单元包括单片机控制电路，所述的单片机控制电路包括主单片机、从单片机、继电器驱动电路和单片机间串口隔离通讯电路，所述的主单片机通过所述的单片机间串口隔离通讯电路与所述的从单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种四线制可燃气体探测器，其特征在于，包括壳体，电路主板和气敏元件均固定设置于该壳体内，该电路主板和该气敏元件连接，所述的电路主板包括传感器单元、主控单元和通信单元，该传感器单元分别与所述的气敏元件和所述的主控单元连接，所述的主控单元通过通信单元与报警控制器连接； 所述的主控单元包括单片机控制电路，所述的单片机控制电路包括主单片机、从单片机、继电器驱动电路和单片机间串口隔离通讯电路，所述的主单片机通过所述的单片机间串口隔离通讯电路与所述的从单片机连接。2.根据权利要求1所述的四线制可燃气体探测器，其特征在于，所述的传感器单元包括传感器信号处理电路和温度补偿电路，所述的气敏元件的输出端与该传感器信号处理电路连接。3.根据权利要求2所述的四线制可燃气体探测器，其特征在于，所述的单片机控制电路分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，王爽，张敏敏，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：上海翼捷工业安全设备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：