详情

原文传递一种气体传感器的自适应驱动电路

专利名称：	一种气体传感器的自适应驱动电路
摘要：	本发明属于气体检测技术领域，公开了一种气体传感器的自适应驱动电路、方法及手持式气体检测仪；所述气体传感器的自适应驱动电路包括：气体传感器插座、第一单刀三掷模拟开关、第二单刀三掷模拟开关、第三单刀三掷模拟开关、第一单刀双掷模拟开关、可调压控恒流源电路、第二单刀双掷模拟开关、电压型数模转换器DAC、可调偏置电压产生电路、微控制器、带隙基准电压产生电路、第一集成运算放大器电路、第二集成运算放大器电路、第一电阻、第二电阻、第一同相放大电路、差分放大电路、第二同相放大电路、第三电阻、第四电阻以及模数转换器ADC。本发明提供的气体传感器的自适应驱动电路能够实现不同类型的气体传感器在同一手持式气体检测仪上的高效便捷切换。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	欧勒姆电气(珠海)有限公司
发明人：	侯瀚森;刘海川;吴伟生
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910930494.6
公开号：	CN110618238A
代理机构：	北京众达德权知识产权代理有限公司
代理人：	刘杰
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	519000 广东省珠海市横琴新区环岛东路1889号创意谷1栋101室-131(集中办公区)
主权项：	1.一种气体传感器的自适应驱动电路，其特征在于，包括：气体传感器插座、第一单刀三掷模拟开关、第二单刀三掷模拟开关、第三单刀三掷模拟开关、第一单刀双掷模拟开关、可调压控恒流源电路、第二单刀双掷模拟开关、电压型数模转换器DAC、可调偏置电压产生电路、微控制器、带隙基准电压产生电路、第一集成运算放大器电路、第二集成运算放大器电路、第一电阻、第二电阻、第一同相放大电路、差分放大电路、第二同相放大电路、第三电阻、第四电阻以及模数转换器ADC；所述气体传感器插座设置有第一引脚、第二引脚以及第三引脚，分别一一对应连接所述第一单刀三掷模拟开关、所述第二单刀三掷模拟开关以及所述第三单刀三掷模拟开关的COM引脚，所述第一单刀双掷模拟开关的COM引脚与所述气体传感器插座的第二引脚相连；所述第一单刀三掷模拟开关、所述第二单刀三掷模拟开关、所述第三单刀三掷模拟开关以及所述第一单刀双掷模拟开关的控制端与所述微控制器相连；所述第一单刀三掷模拟开关的NO0引脚与所述模数转换器ADC相连，并通过第三电阻接地，所述第一单刀三掷模拟开关的NO1引脚与所述第一集成运算放大器的反相输入端相连，所述第一单刀三掷模拟开关的NO2引脚接地；所述第二单刀三掷模拟开关的NO0引脚与所述可调压控恒流源电路的输出端相连，所述第二单刀三掷模拟开关的NO1引脚通过第一电阻与所述第二集成运算放大器的反相输入端相连，所述第二单刀三掷模拟开关的NO2引脚与所述差分放大电路的第一输入端相连；所述第三单刀三掷模拟开关的NO0引脚与所述模数转换器ADC相连，并通过第四电阻接地，所述第三单刀三掷模拟开关的NO1引脚与所述第一集成运算放大器的反相输入端相连，所述第三单刀三掷模拟开关的NO2引脚连接VDD；所述第一单刀双掷模拟开关的NO0引脚留空，所述第一单刀双指模拟开关的NO1引脚与所述气体传感器插座的第三引脚相连；所述第二单刀双掷模拟开关的NO0引脚与所述可调压控恒流源电路的输入端相连，所述第二单刀双掷模拟开关的NO1引脚与所述可调偏置电压产生电路的输入端相连，所述第二单刀双掷模拟开关的COM引脚与所述电压型数模转换器DAC的输出端相连，所述第二单刀双掷模拟开关的控制端与所述为控制器相连；所述电压型数模转换器DAC输入端与所述为控制器相连；所述可调偏置电压产生电路的输出端与所述第一集成运算放大器的同相输入端相连；所述带隙基准电压产生电路的输入端与所述微控制器相连，所述带隙基准电压产生电路的输出端与所述可调偏置电压产生电路的输入端、所述差分放大电路的第二输入端以及所述第二集成运算放大器的同相输入端相连；所述第二集成运算放大器电路的输出端通过所述第一同相放大电路与所述模数转换器ADC相连，所述第二集成运算放大器电路的输出端通过第二电阻与所述第二集成运算放大器电路的反相输入端相连；所述差分放大电路的输出端通过所述第二同相放大电路与所述模数转换器ADC相连；所述模数转换器ADC与所述为控制器相连。 2.如权利要求1所述的气体传感器的自适应驱动电路，其特征在于，所述气体传感器的自适应驱动电路还包括：IIC总线接口电路；所述IIC总线接口电路与所述微控制器相连。 3.一种气体传感器的自适应驱动方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的气体传感器的自适应驱动电路执行以下操作：识别接入到所述气体传感器插座的传感器类型；基于获取的传感器类型，切换施加在所述气体传感器插座上的驱动信号并采集输出：其中，所述传感器类型包括：催化燃烧型传感器和电化学型传感器。 4.如权利要求3所述的气体传感器的自适应驱动方法，其特征在于，所述识别接入到所述气体传感器插座的传感器类型包括：所述第一单刀三掷模拟开关的NO0引脚导通，所述第二单刀三掷模拟开关的NO0引脚导通，所述第三单刀三掷模拟开关的NO0引脚导通，所述第一单刀双掷模拟开关的NO0引脚导通，所述可调压控恒流源电路产生电流信号输出到所述第二单刀三掷模拟开关的NO0引脚；所述微控制器以设定周期控制所述模数转换器ADC周期性采集所述第一单刀三掷模拟开关的NO0引脚和所述第三单刀三掷模拟开关的NO0引脚的电压信号值并基于采集到的电压信号值判断传感器类型；其中，所述第一单刀三掷模拟开关的NO0引脚和所述第三单刀三掷模拟开关的NO0引脚的电压信号值均大于0，则气体传感器为催化燃烧型传感器；所述第一单刀三掷模拟开关的NO0引脚和所述第三单刀三掷模拟开关的NO0引脚的电压信号值均等于0，则气体传感器为电化学型传感器。 5.如权利要求4所述的气体传感器的自适应驱动方法，其特征在于，在所述气体传感器为催化燃烧型传感器的情况下，所述基于获取的传感器类型，切换施加在所述气体传感器插座上的驱动信号包括：微控制器控制所述第一单刀三掷模拟开关的NO2引脚导通，所述第二单刀三掷模拟开关的NO2引脚导通，所述第三单刀三掷模拟开关的NO2引脚导通。 6.如权利要求4所述的气体传感器的自适应驱动方法，其特征在于，在所述气体传感器为电化学型传感器的情况下，所述基于获取的传感器类型，切换施加在所述气体传感器插座上的驱动信号包括：微控制器控制所述第一单刀三掷模拟开关的NO1引脚导通，所述第二单刀三掷模拟开关的NO1引脚导通，所述第三单刀三掷模拟开关的NO1引脚导通。 7.一种手持式气体检测仪，其特征在于，包括：外壳、内衬件、内衬锁紧件、气体传感器插座、气体传感器、传感器保护罩以及如权利要求1所述的气体传感器的自适应驱动电路；所述内衬件固定在所述外壳内，所述内衬锁紧件固定在所述外壳上并压紧所述内衬件；所述气体传感器的自适应驱动电路固定在所述内衬件上，所述气体传感器插座与所述气体传感器的自适应驱动电路相连，且所述气体传感器插座固定在所述内衬锁紧件内，所述气体传感器嵌插在所述气体传感器插座上，所述传感器保护罩可拆卸地固定在所述内衬锁紧件上。 8.如权利要求7所述的手持式气体检测仪，其特征在于：所述气体传感器与所述传感器保护罩之间设置有第一密封圈，所述气体传感器与所述内衬锁紧件之间设置有第二密封圈。 9.如权利要求8所述的手持式气体检测仪，其特征在于：所述内衬件内固定有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述气体传感器的自适应驱动电路相连；所述内衬件内固定有显示屏，所述显示屏与所述气体传感器的自适应驱动电路相连；所述外壳上开设有显示窗，所述显示窗对应布置在所述显示屏上方；所述内衬件内固定有LED报警器，所述LED报警器与所述气体传感器的自适应驱动电路相连。 10.如权利要求9所述的手持式气体检测仪，其特征在于：所述微控制器连接有无线通信模块和GNSS模块。
所属类别：	发明专利