專利名稱：一種基于多路電化學(xué)傳感器壽命延長的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，具體的說是ー種基于多路電化學(xué)傳感器壽命延長的控制電路。
背景技術(shù)：
電化學(xué)傳感器通過與被測液體或氣體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生與化學(xué)濃度成正比的電信號(hào)來工作，廣泛應(yīng)用于各種場合。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成，并由ー個(gè)薄電解層隔開。被測氣體或液體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)連接在兩電極間的電阻器便會(huì)產(chǎn)生與被測氣濃度成正比的電流。測量該電流即 可確定氣體或液體濃度。由于電化學(xué)傳感器工作的過程中需進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，若傳感器一直處于通電狀態(tài)，工作時(shí)間過長便會(huì)大大降低傳感器的壽命。因此，傳感器壽命的延長具有重要的工程意義。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的本發(fā)明的目的是在于提供一種多路的延長電化學(xué)傳感器壽命的控制電路，它能夠有效地解決化學(xué)傳感器使用壽命短的問題。2、技術(shù)方案為了延長電化學(xué)傳感器的使用壽命，本電路對傳感器的通電時(shí)間進(jìn)行控制，采用如下技術(shù)方案。為了具體說明該技術(shù)方案，此處以四路傳感器的控制電路為例展開說明。控制電路的電子元器件主要包括ー個(gè)MCU，四個(gè)三極管和四個(gè)MOS開關(guān)。電路中有5個(gè)電源，分別為SVCC、SVCC-1 SVCC-4.該SVCC由12V鉛蓄電池經(jīng)濾波電路濾波后提供，該SVCC-I SVCC-4為傳感器工作提供電壓，該電壓也是12V，由SVCC分時(shí)提供，連接到四個(gè)傳感器的四個(gè)電源線上。電路中元件的連接關(guān)系為四個(gè)三極管的基極分別經(jīng)電阻連接MCU的四個(gè)通用I/O 口上。三極管的集電極連接到MOS開關(guān)的第2或第4引腳，三極管的發(fā)射極接地;M0S開關(guān)的第3引腳接到電源SVCC上，第5、6或7、8引腳接到傳感器的電源端ロ SVCC-I SVCC-4，SVCC-I SVCC-4連接到了 4個(gè)傳感器各自的電源線上。當(dāng)本電路的MCU的四個(gè)I/O ロ全為高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，MOS開關(guān)導(dǎo)通，SVCC與SVCC-I SVCC-4閉合，四個(gè)傳感器電源上有電開始工作。若MCU的第一個(gè)I/O ロ為高電平，該I/O ロ相連的三極管Ql導(dǎo)通，Ql導(dǎo)通后Ul的第2引腳為低電平，Ul的第I引腳與第7、8引腳導(dǎo)通，SVCC-I與SVCC導(dǎo)通，第一個(gè)傳感器開始工作。當(dāng)MCU的I/O ロ為低電平時(shí)，傳感器沒有供電電壓，停止工作。其中，該MCU的型號(hào)為Atmegal28 ；其中，該三極管的型號(hào)為S9013 ;其中，該MOS開關(guān)的型號(hào)為SI9947DY。這種延長多路化學(xué)傳感器使用壽命的控制電路，采用休眠機(jī)制周期性地為各路傳感器供電。此處三極管即能起到開關(guān)的作用，又能夠有效地防止電流流入傳感器。于是，此電路便可實(shí)現(xiàn)MCU對各路傳感器分時(shí)工作，從而能夠有效地延長各路傳感器的使用壽命。
3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明ー種多路的延長電化學(xué)傳感器壽命的控制電路的優(yōu)點(diǎn)是電路延時(shí)準(zhǔn)確，具有很好的普適性，不同傳感器可以設(shè)定不同的延時(shí)時(shí)間，能夠方便地對傳感器的工作順序進(jìn)行排序。由于本電路的以上優(yōu)點(diǎn)，本電路可以有效的實(shí)現(xiàn)對傳感器工作時(shí)間的控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)延長各路傳感器壽命的功效。


圖I是延長電化學(xué)傳感器壽命控制電路原理框2(a)是多路延長電化學(xué)傳感器壽命控制電路的三極管電路圖2(b)是多路延長電化學(xué)傳感器壽命控制電路的MOS開關(guān)電路圖中符號(hào)說明如下Q1 Q4為型號(hào)9013的NPN型三極管，Ul U2為P溝道MOS開關(guān)，型號(hào)為SI9947DY，SEN-1 SEN-4與MCU(Atmegal28)的4個(gè)I/O ロ連接，三極管集電極的PWR-Sl PWR-S4與MOS開關(guān)U1，U2相連，SVCC為傳感器所需電壓，SVCC-I SVCC-4 連接4個(gè)傳感器的電源線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明本發(fā)明的控制原理框圖如圖I所示，控制電路在MCU(Atmegal28)的控制下周期性給各路傳感器上電。三極管基極經(jīng)電阻連接MCU(Atmegal28)的ー個(gè)I/O上，MCU(Atmegal28)通過控制該I/O的電平即可控制三極管的導(dǎo)通。型號(hào)為9013的NPN型三極管的集電極連接到MOS開關(guān)SI9947DY的第2或第4引腳上也就是MOS管的柵極上，而SI9947DY的第1、3引腳(M0S管的源極)接到SVCC上，第5、6或7、8引腳(M0S管的漏極)接到傳感器的電源端ロ SVCC-I SVCC-4。因此利用MOS管的開關(guān)作用即可控制SVCC與SVCC-I SVCC-4的導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)了 MCU(Atmegal28)對各路傳感器分時(shí)工作的控制，達(dá)到延長各路傳感器的使用壽命的目的。本發(fā)明的控制電路如圖2(a)、(b)所示，當(dāng)MCU(Atmegal28)的控制引腳SEN-1為高電平時(shí)，型號(hào)為9013的NPN型三極管導(dǎo)通，三極管的集電極由高電平變成了低電平，從而Ul (SI9947DY)的第2引腳也為低電平，由于Ul (SI9947DY)的第2引腳接通的是MOS管的柵極，因此MOS管導(dǎo)通，Ul (SI9947DY)的第I引腳與Ul (SI9947DY)的第7、8引腳導(dǎo)通，SVCC-I與SVCC導(dǎo)通，從而為第一路傳感器供電。同理，當(dāng)MCU(Atmegal28)的I/O控制SEN-2為高電平時(shí)，經(jīng)三極管和MOS管的導(dǎo)通，第二路傳感器工作。因此，分別控制MCU (Atmegal28)的SEN-1 SEN-4的電平即可實(shí)現(xiàn)對各路傳感器的導(dǎo)通。為了延長各路傳感器的使用壽命，在對MCU(Atmegal28)編程時(shí)，對MCU(Atmegal28)的各個(gè)I/O循環(huán)置I，便可周期性的開通各路傳感器，從而有效地延長傳感器的壽命。
權(quán)利要求
1.一種基于多路電化學(xué)傳感器壽命延長的控制電路，其特征在于它包括ー個(gè)MCU、四個(gè)三極管和四個(gè)MOS開關(guān)，電路中有5個(gè)電源，分別為SVCC、SVCC-1 SVCC_4，SVCC由12V鉛蓄電池經(jīng)濾波電路濾波后提供，SVCC-I SVCC-4為傳感器工作提供電壓，該電壓也是12V,由SVCC分時(shí)提供，連接到四個(gè)傳感器的四個(gè)電源線上；四個(gè)三極管的基極分別經(jīng)電阻連接MCU的四個(gè)通用I/O 口上；三極管的集電極連接到MOS開關(guān)SI9947DY的第2或第4引腳，三極管的發(fā)射極接地；M0S開關(guān)的第3引腳接到電源SVCC上，第5、6或7、8引腳接到傳感器的電源端ロ SVCC-I SVCC-4，SVCC-I SVCC-4連接到了 4個(gè)傳感器各自的電源線上；當(dāng)本電路的MCU的四個(gè)I/O ロ全為高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，MOS開關(guān)導(dǎo)通，SVCC與SVCC-I SVCC-4閉合，四個(gè)傳感器電源上有電開始工作；若MCU的第一個(gè)I/O ロ為高電平，該I/O ロ相連的三極管Ql導(dǎo)通，Ql導(dǎo)通后Ul的第2引腳為低電平，Ul的第I引腳與第7、8引腳導(dǎo)通，SVCC-I與SVCC導(dǎo)通，第一個(gè)傳感器開始工作，當(dāng)MCU的I/O ロ為低電平時(shí)，傳感器沒有供電電壓，停止工作；于是，此電路便實(shí)現(xiàn)MCU對各路傳感器分時(shí)工作，從而有效地延長各路傳感器的使用壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于多路電化學(xué)傳感器壽命延長的控制電路，其特征在于該MCU的型號(hào)為Atmegal28 ;該三極管的型號(hào)為S9013 ;該MOS開關(guān)的型號(hào)為SI9947DY。
全文摘要
一種基于多路電化學(xué)傳感器壽命延長的控制電路，它包括四個(gè)三極管、四個(gè)MOS開關(guān)，電路中有5個(gè)電源，SVCC由供電電路提供,SVCC-1～SVCC-4為傳感器提供電壓，連接到四個(gè)傳感器的四個(gè)電源線上；三極管的基極分別經(jīng)電阻連接MCU的四個(gè)通用I/O口上；三極管的集電極連接到MOS開關(guān)SI9947DY的第2或第4引腳，三極管的發(fā)射極接地；MOS開關(guān)的第3引腳接到電源SVCC上，第5、6或7、8引腳接到傳感器的電源端口，SVCC-1～SVCC-4連接到了4個(gè)傳感器各自的電源線上；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，它利用MCU的GPIO口控制傳感器，實(shí)現(xiàn)周期性地給各路傳感器上電工作，從而達(dá)到延長化學(xué)傳感器壽命的目的。
文檔編號(hào)G01N27/27GK102661984SQ20121012405
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者李文, 毛譚, 王曉梅, 羅學(xué)科 申請人:北方工業(yè)大學(xué)