[實用新型]一種智能甲烷全量程傳感器

有效

• 申請號: 201420209659.3
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN203824951U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李向陽;潘亮平;黃恩配
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N25/32
• 分類號: G01N25/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種智能甲烷全量程傳感器，其特征在于：包括有四線插座(M100)、電橋工作電源(M101)、弱電電路電源(M102)、通信接口電路(M103)、甲烷電橋工作電路(M104)、單片機電路(M105)以及用于計算甲烷檢測元件相對于環境溫度溫升的環境溫度測量電路(M106)，其中，所述四線插座(M100)的兩電源線連接電橋工作電源(M101)，通過所述電橋工作電源(M101)提供3.6V的VP3V6電源，以供電橋電路工作，同時也向除電橋電路以外的弱電電路電源(M102)供電，所述弱電電路電源(M102)連接電橋工作電源(M101)；所述四線插座(M100)的兩通信線為I²C通信線，并連接通信接口電路(M103)，所述通信接口電路(M103)連接單片機電路(M105)，所述單片機電路(M105)的單片機STM32L151C8內含EEPROM存儲器，用于存儲傳感器的工作參數和設定的I²C地址，單片機片上集成有所需的DAC、ADC和I²C外設；所述甲烷電橋工作電路(M104)和環境溫度測量電路(M106)分別連接單片機電路(M105)。

2.根據權利要求1所述的一種智能甲烷全量程傳感器，其特征在于：所述甲烷電橋工作電路(M104)選擇甲烷催化燃燒傳感器MJC4/3.0L，包括有場效應管(Q301)、放大器(U301A)、NPN三極管(Q302)、第一電阻(R301)、第二電阻(R302)、第三電阻(R311)、第四電阻(R312)、第五電阻(R313)、第六電阻(R314)、第七電阻(R315)；其中，所述甲烷催化燃燒傳感器MJC4/3.0L的黑元件(RTb)為帶催化劑的鉑電阻，其白元件(RTw)為不含催化劑的鉑電阻；所述場效應管(Q301)的柵極接單片機STM32L151C8的I/O開關信號輸出，其漏極接電橋工作電源(M101)，由所述電橋工作電源(M101)提供3.6V的VP3V6電源，所述場效應管(Q301)并聯有第一電阻(R301)；所述放大器(U301A)、NPN三極管(Q302)和第二電阻(R302)組成功率放大和電壓跟隨電路，所述放大器(U301A)的同相輸入端接單片機STM32L151C8的DAC輸出；所述第三電阻(R311)、第四電阻(R312)、黑元件(RTb)、白元件(RTw)和第五電阻(R313)組成一個電橋，所述黑元件(RTb)、第六電阻(R314)、白元件(RTw)和第七電阻(R315)組成另一個電橋。

3.根據權利要求1所述的一種智能甲烷全量程傳感器，其特征在于：所述電橋工作電源(M101)和弱電電路電源(M102)分別采用LDO電源芯片SPX1117和SPX3819，參考電源采用REF3020，所述參考電源接單片機STM32L151C8的ADC引腳，并采用比對的方法來校正其它模擬輸入信號的測量值。

4.根據權利要求1所述的一種智能甲烷全量程傳感器，其特征在于：所述通信接口電路(M103)由單片機STM32L151C8的I²C引腳、上拉電阻和ESD芯片PRTR5V0U2X組成。

5.根據權利要求1所述的一種智能甲烷全量程傳感器，其特征在于：所述環境溫度測量電路(M106)采用DS18B20對環境溫度進行測量。