红外甲烷传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外甲烷传感器，包括有单片机，单片机的频率输出接口通过红外光源驱动电路控制连接红外光源，红外光源向红外敏感元件间歇性发射红外光，红外敏感元件旁设有温度补偿模块，红外敏感元件连接有软启动电源，软启动电源连接有保护电路，红外敏感元件的信号输出端接入差分放大电路，差分放大电路的三个信号输出端分别连接保护电路、A/D转换器一、信号输出电路，A/D转换器一的数字信号输出端接入单片机，温度补偿模块通过A/D转换器二连接单片机，单片机连接有遥控器接收头，遥控器接收头与遥控器进行无线通信。本实用新型采用了温度补偿模块使得测量精度得到很大提高，选择了高速的A/D转换器，来保证实时采样和多点采样的准确性。
【专利说明】红外甲烷传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及甲烷传感器领域，尤其涉及一种红外甲烷传感器。
【背景技术】
[0002]煤矿管道用多气体参数测量装置包括有矿用旋进漩涡流量传感器、管道用红外甲烷传感器、管道用一氧化碳传感器，能自动、准确地监测管道内气体的流量、甲烷浓度、一氧化碳浓度、压力和温度等参数，具有甲烷浓度、一氧化碳浓度超限声光报警功能，能就地显示流量、甲烷浓度、一氧化碳浓度、压力和温度等5个参数的监测数值，并直接显示标准状态下被测甲烷气体的标况体积累积量，是适用于管道输送气体参数连续监测的固定式监测计量装置。根据朗伯-比尔定律，研制出不同波长对应的可探测不同气体的红外传感头，由原理可知，在红外线检测过程中并不是单一一路信号得到，它既要有它的控制电路也要有信号的放大电路，要综合计算多路信号的值才能得到目标气体浓度对应的数据。最终得到数据的正确与否和电路的稳不稳定相关，现有的红外甲烷传感器的精度需要进一步提高。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种红外甲烷传感器。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]红外甲烷传感器，其特征在于:包括有单片机，单片机的频率输出接口通过红外光源驱动电路控制连接红外光源，红外光源向红外敏感元件间歇性发射红外光，红外敏感元件旁设有温度补偿模块，红外敏感元件连接有软启动电源，软启动电源连接有保护电路，红外敏感元件的信号输出端接入差分放大电路的信号输入端，差分放大电路的三个信号输出端分别连接保护电路、A/D转换器一、信号输出电路，A/D转换器一的数字信号输出端接入单片机，温度补偿模块的信号输出端通过A/D转换器二连接单片机，单片机连接有遥控器接收头，遥控器接收头与遥控器进行无线通信，单片机还外接有声光报警接口、电流输出接口、振荡器、数码管、存储器、看门狗电路。
[0006]温度补偿模块包括有光敏电阻及其外围电路。软启动电源连接有输入电源。信号输出电路输出200?IOOOHz或I?5mA信号。
[0007]本实用新型的原理是:
[0008]甲烷传感器上电后，软启动电源的电路开始给红外敏感元件加电，同时防误动作的保护电路工作，以防止开机误动作，经15s左右退出控制状态，此时单片机控制红外光源向红外敏感元件间歇性发射红外光，红外敏感元件进入稳定工作状态，将检测到的甲烷浓度信号送至差动放大器，由差放电路输出三路信号，一路送A/D转换，显示测量数值、判断并执行是否发出声光报警信号；一路送保护电路；一路经匹配放大后送信号输出电路，输出200?IOOOHz或I?5mA信号。
[0009]当浓度达到预置报警点时，传感器发出声光报警信号；甲烷浓度下降到预置报警点以下时，自动解除声光报警信号；用遥控器调整传感器的零点、量程，而且具有掉电保护功能。
[0010]本实用新型的优点是:
[0011]由于外界环境温度对红外线光能转化成的热能有较大影响，本实用新型采用了温度补偿模块使得测量精度得到很大提高，选择了高速的A/D转换器，来保证实时采样和多点采样的准确性。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，红外甲烷传感器，包括有单片机I，单片机I的频率输出接口 2通过红外光源驱动电路3控制连接红外光源4，红外光源4向红外敏感元件5间歇性发射红外光，红外敏感元件5旁设有温度补偿模块6，红外敏感元件5连接有软启动电源7，软启动电源7连接有保护电路8，红外敏感元件5的信号输出端接入差分放大电路9的信号输入端，差分放大电路9的其中两个信号输出端分别连接保护电路8、A/D转换器10、信号输出电路21，A/D转换器10的数字信号输出端接入单片机1，温度补偿模块6的信号输出端通过A/D转换器11连接单片机1，单片机I连接有遥控器接收头12，遥控器接收头12与遥控器13进行无线通信，单片机I还外接有声光报警接口 14、电流输出接口 15、振荡器16、数码管17、存储器18、看门狗电路19。
[0014]温度补偿模块6包括有光敏电阻及其外围电路。软启动电源7连接有输入电源20。信号输出电路21输出200?IOOOHz或I?5mA信号。
【权利要求】
1.红外甲烷传感器，其特征在于:包括有单片机，单片机的频率输出接口通过红外光源驱动电路控制连接红外光源，红外光源向红外敏感元件间歇性发射红外光，红外敏感元件旁设有温度补偿模块，红外敏感元件连接有软启动电源，软启动电源连接有保护电路，红外敏感元件的信号输出端接入差分放大电路的信号输入端，差分放大电路的三个信号输出端分别连接保护电路、A/D转换器一、信号输出电路，A/D转换器一的数字信号输出端接入单片机，温度补偿模块的信号输出端通过A/D转换器二连接单片机，单片机连接有遥控器接收头，遥控器接收头与遥控器进行无线通信，单片机还外接有声光报警接口、电流输出接口、振荡器、数码管、存储器、看门狗电路。
2.根据权利要求1所述的红外甲烷传感器，其特征在于:所述的温度补偿模块包括有光敏电阻及其外围电路。
3.根据权利要求1所述的红外甲烷传感器，其特征在于:所述的软启动电源连接有输入电源。
4.根据权利要求1所述的红外甲烷传感器，其特征在于:所述的信号输出电路输出200?IOOOHz或I?5mA信号。
【文档编号】G01N21/17GK203385652SQ201320414477
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】倪克, 吴兵克, 赵曙光, 吴可人, 张强, 吴建臣, 吴卓臣 申请人:三正集团股份有限公司