[發明專利]智能PID傳感器模塊

有效

• 申請號: 201310321176.2
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103424465A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 陳冰;劉曉軍;蘇愛民;周華方;奚慶中
• 申請（專利權）人: 華瑞科學儀器（上海）有限公司
• 主分類號: G01N27/66
• 分類號: G01N27/66
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種傳感器，特別是涉及一種智能PID傳感器模塊。

背景技術

光離子化檢測器（Photo?Ionization?Detector，PID）傳感器被廣泛用于揮發性有機氣體的檢測。它與火焰離子化檢測器（Flame?Ionization?detector，FID）等的其它類型的傳感器相比具有很多優勢，例如低檢測下限、高分辨率，以及方便被制造成便攜式設備等。

現有技術中的PID傳感器通常包括紫外燈、紫外燈激發電極、包含離子化氣室的檢測器殼體，以及離子檢測電極。這樣的傳感器必須進一步配置其他設備才能夠使用，其中要包括微處理器、存儲器、模數轉換以及高壓驅動、偏壓、放大器、檢測等相應的電路，需要專業人員才能完成，并且信號還要進行專業的處理。

然而，大多數PID傳感器的使用者并不擅長相關的電路設計或者不熟悉PID傳感器的特性，從而導致PID傳感器的使用非常不便。即便是有能力完成電路設計的使用者，例如打算將PID傳感器安裝到其產品中的儀器制造商，他們也必須再構建相應的硬件、固件，以及校正每個PID傳感器的相關信息，例如零點、靈敏度、線性、交叉靈敏度、溫濕度影響等等。由于傳統的PID傳感器是非智能的，或者智能化程度不夠，本身沒有相關的數據處理和信息存儲功能，這使得PID傳感器的使用不方便，并且造成整個檢測系統更大更復雜。

公開號為WO2006/012777A1的專利申請中對傳統的PID進行了改進，通過將PID部分通用電路包含在PID傳感器中使得PID傳感器的應用方便性有一定的提高。但是，上述改進后的PID傳感器并未從根本上解決用戶應用方便的問題，其沒有將電源電路，換氣裝置以及光敏電路集成的PID傳感器中，這些導致PID傳感器的應用仍然依賴于外部設計；此外，其并未進行溫濕度傳感器以及光敏傳感器的集成，故不能自身進行溫度補償，導致該傳感器仍然不能即插即用。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種智能PID傳感器模塊，其具有獨立的完整功能，任何用戶只要配以相應的通信協議就可以使用。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種智能PID傳感器模塊，包括紫外燈室、紫外燈、離子化氣室、離子檢測器，溫濕度傳感器、紫外燈高壓驅動電路、偏壓電路、微處理器、存儲器、模數轉換電路、電源電路﹑光敏電路、換氣裝置、信號放大電路以及信號檢測電路；

其中，所述紫外燈設置在所述紫外燈室內部，所述紫外燈高壓驅動電路與所述紫外燈室相連；

所述離子化氣室與所述紫外燈室相連，所述被測氣體設置在所述離子化氣室內；

所述離子檢測器包括檢測電極和偏壓電極，且設置在所述離子化氣室內部；

所述偏壓電路與所述偏壓電極相連，所述偏壓電路產生的直流偏壓與所述檢測電極形成一個直流電場；

所述檢測電極、所述信號檢測電路相連、所述信號檢測電路、所述信號放大電路、所述模數轉換電路和所述微處理器依次相連，用于將所述檢測電極上產生的檢測信號經過檢測、放大、模數轉換后傳送至所述微處理器進行處理；

所述溫濕度傳感器位于所述離子化氣室內部或進出氣口處，用于檢測被測氣體的溫度和濕度，并將結果傳送到所述微處理器；

所述存儲器與所述微處理器連接，用于儲存參數。

根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述紫外燈室包括燈殼、高壓驅動電極和接地驅動電極，所述紫外燈設置在所述燈殼內，且位于所述高壓驅動電極和所述接地驅動電極之間。

進一步地，根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述紫外燈高壓驅動電路與所述紫外燈室的高壓驅動電極相連。

進一步地，根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述離子化氣室與所述燈殼相連。

根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述存儲器存儲的參數包括線性補償和溫濕度補償參數、傳感器序列號、標定數據。

根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述紫外燈高壓驅動電路產生的交流高壓的電壓值為100～2000V，頻率為1KHz～1GHz。

根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：所述偏壓電路能夠產生10～200V的直流偏壓。

根據上述的智能PID傳感器模塊，其中：還包括光敏電路，所述光敏電路設置在所述紫外燈室，并與所述微處理器連接，用于檢測所述紫外燈是否點亮并將檢測結果告知所述微處理器。