一種高精度探頭的制作方法
【專利摘要】一種高精度探頭，包括氣體檢測模塊和微電腦處理模塊、溫度檢測模塊和加熱電壓控制模塊，溫度檢測模塊檢測到氣體的溫度后，將氣體的溫度信息發(fā)送至微電腦處理模塊，由微電腦處理模塊對氣體的溫度信息進(jìn)行處理，并將比較結(jié)果發(fā)送至加熱電壓控制模塊，加熱電壓控制模塊會將反饋電壓發(fā)送至氣體檢測模塊，微電腦處理模塊內(nèi)部針對不同的化學(xué)氣體儲存有不同的特性曲線，微電腦處理模塊內(nèi)部根據(jù)化學(xué)氣體的自身性質(zhì)輸入不同的響應(yīng)系數(shù)，在對氣體進(jìn)行濃度測量時針對不同的氣體發(fā)起不同的響應(yīng)，極大的提高了測量的精度。
【專利說明】一種高精度探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體測量領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體探頭，即氣體監(jiān)測探頭，又稱固體式氣體檢測儀，配合氣體監(jiān)測控制器使用，氣體探頭目前在各類生化實(shí)驗(yàn)室得到了廣泛應(yīng)用，由于在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時會產(chǎn)生各類化學(xué)氣體，當(dāng)化學(xué)氣體的濃度超過一定比例時，化學(xué)氣體會對實(shí)驗(yàn)人員的健康產(chǎn)生不好的影響，通常在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的通風(fēng)柜內(nèi)也會安裝氣體探頭，用于對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)化學(xué)氣體進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測，在有泄漏或危險將要發(fā)生時，提醒有關(guān)人員采取相關(guān)措施保護(hù)在現(xiàn)場工作的人員，目前常見的氣體探頭通常由傳感器和相關(guān)電路組成，傳統(tǒng)的氣體探頭一般由氣敏元件和微處理器構(gòu)成，然而，現(xiàn)在常見的氣體探頭都存在一個普遍的問題，即不會根據(jù)化學(xué)氣體的性質(zhì)來進(jìn)行響應(yīng)，現(xiàn)在主流的氣體探頭一般都只有一個響應(yīng)系數(shù)，這一類氣體探頭測量出來的氣體濃度特性曲線一般都是一條斜線，不同的化學(xué)氣體的響應(yīng)曲線都是相同的，而事實(shí)上由于化學(xué)氣體自身化學(xué)性質(zhì)的原因，每一種化學(xué)氣體測量時的響應(yīng)都是不同的，即每一種化學(xué)氣體測量濃度時都會有屬于自己的特性曲線，如果用市場上常見的氣體探頭來測量的話，那得到的氣體濃度數(shù)據(jù)的誤差會非常大，完全無法做到精確測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種聞精度的氣體探頭。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種高精度探頭，包括氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，氣體檢測模塊測量氣體濃度后，將氣體濃度信息發(fā)送至微電腦處理模塊處理，氣體濃度信息經(jīng)微電腦處理模塊處理后，探頭輸出氣體濃度數(shù)據(jù)信號，所述的高精度探頭還包括溫度檢測模塊和加熱電壓控制模塊，溫度檢測模塊連接氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，溫度檢測模塊檢測到氣體的溫度后，將氣體的溫度信息發(fā)送至微電腦處理模塊，由微電腦處理模塊對氣體的溫度信息進(jìn)行處理，并將比較結(jié)果發(fā)送至加熱電壓控制模塊，加熱電壓控制模塊會根據(jù)微電腦處理模塊發(fā)送出來的比較信息來調(diào)整反饋電壓的大小，隨后加熱電壓控制模塊會將反饋電壓發(fā)送至氣體檢測模塊，微電腦處理模塊內(nèi)部針對不同的化學(xué)氣體儲存有不同的特性曲線，微電腦處理模塊內(nèi)部根據(jù)化學(xué)氣體的自身性質(zhì)輸入不同的響應(yīng)系數(shù)，在對氣體進(jìn)行濃度測量時針對不同的氣體發(fā)起不同的響應(yīng)。
[0005]作為優(yōu)選，所述的微電腦處理模塊包括數(shù)據(jù)貯存芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片和微處理器。
[0006]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)貯存芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片和微處理器都采用單片機(jī)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)貯存芯片型號為24C02。
[0008]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)信號處理芯片型號為DAC7512N。
[0009]作為優(yōu)選，所述的微處理器型號為MC81F4204M。
[0010]為了解決常規(guī)氣體探頭針對不同化學(xué)氣體測量精度很差的問題，本發(fā)明在微電腦處理模塊中輸入了不同化學(xué)氣體的濃度特性曲線，由于每一種化學(xué)氣體自身特性的原因，每一種化學(xué)氣體都有其自身獨(dú)特的濃度曲線，與以往的氣體探頭不同，本發(fā)明對常見的化學(xué)氣體都繪制了特性曲線，并將相關(guān)系數(shù)存入了微電腦處理模塊，這樣在測量時會根據(jù)化學(xué)氣體的種類自動選擇相應(yīng)的響應(yīng)，極大的提高了測量的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1為本發(fā)明的模塊示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電路圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例測量正己烷濃度的特性曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0013]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0014]參加圖1和圖2所示，一種高精度探頭，包括氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，氣體檢測模塊測量氣體濃度后，將氣體濃度信息發(fā)送至微電腦處理模塊處理，氣體濃度信息經(jīng)微電腦處理模塊處理后，探頭輸出氣體濃度數(shù)據(jù)信號，所述的高精度探頭還包括溫度檢測模塊和加熱電壓控制模塊，溫度檢測模塊連接氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，溫度檢測模塊檢測到氣體的溫度后，將氣體的溫度信息發(fā)送至微電腦處理模塊，由微電腦處理模塊對氣體的溫度信息進(jìn)行處理，并將比較結(jié)果發(fā)送至加熱電壓控制模塊，加熱電壓控制模塊會根據(jù)微電腦處理模塊發(fā)送出來的比較信息來調(diào)整反饋電壓的大小，隨后加熱電壓控制模塊會將反饋電壓發(fā)送至氣體檢測模塊，微電腦處理模塊內(nèi)部針對不同的化學(xué)氣體儲存有不同的特性曲線，微電腦處理模塊內(nèi)部根據(jù)化學(xué)氣體的自身性質(zhì)輸入不同的響應(yīng)系數(shù)，在對氣體進(jìn)行濃度測量時針對不同的氣體發(fā)起不同的響應(yīng)。
[0015]作為優(yōu)選，所述的微電腦處理模塊包括數(shù)據(jù)貯存芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片和微處理器，所述的數(shù)據(jù)貯存芯片型號為24C02，所述的數(shù)據(jù)信號處理芯片型號為DAC7512N，所述的微處理器型號為MC81F4204M。
[0016]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的氣體檢測模塊由一個氣敏傳感器和兩個電阻組成，兩個電阻分別為Rll和R12，Rll和R12分別連在氣敏傳感器的兩個端口，另一端共同接地，氣體檢測模塊連接加熱電壓控制模塊，所述加熱電壓控制模塊由一個反饋電路組成，所述反饋電路包括3個三極管以及5個電阻，所述三極管分別為G2、G3和G4，所述電阻分別為R5、R6、R7、R8和R9，R5 一端連接CL端口，另一端一端連接R6和G2的基極，G2為NPN型三極管，型號為8050，R6的另一端接地并連接G2的發(fā)射極，R7 一端連接VCC、G3的發(fā)射極以及G4的集電極，G3為PNP型三極管，型號為8550，G4為NPN型三極管，型號為3082，R7的另一端連接R8和G3的基極，R8的另一端連接G2的集電極，G3的集電極與G4的基極之間連接有R9，G4的發(fā)射極連接氣體檢測模塊的氣敏傳感器。
[0017]為了解決常規(guī)氣體探頭針對不同化學(xué)氣體測量精度很差的問題，本發(fā)明在微電腦處理模塊中輸入了不同化學(xué)氣體的濃度特性曲線，由于每一種化學(xué)氣體自身特性的原因，每一種化學(xué)氣體都有其自身獨(dú)特的濃度曲線，與以往的氣體探頭不同，本發(fā)明對常見的化學(xué)氣體都繪制了特性曲線，并將相關(guān)系數(shù)存入了微電腦處理模塊，這樣在測量時會根據(jù)化學(xué)氣體的種類自動選擇相應(yīng)的響應(yīng)，極大的提高了測量的精度。
[0018]參見圖3所示，本發(fā)明在測量正己烷的濃度時，很明顯有一條特性曲線，圖中縱軸為氣體的濃度，橫軸為氣體的密度，本發(fā)明針對正己烷繪制了這樣一條特性曲線圖，并將相應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)存儲在了微電腦處理模塊內(nèi)，這樣，當(dāng)探頭開始測量時，微電腦處理模塊會自動調(diào)取正己烷的響應(yīng)信息，進(jìn)行換算后，即可得到精準(zhǔn)的濃度信息。
[0019]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0020]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度探頭，包括氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，氣體檢測模塊測量氣體濃度后，將氣體濃度信息發(fā)送至微電腦處理模塊處理，氣體濃度信息經(jīng)微電腦處理模塊處理后，探頭輸出氣體濃度數(shù)據(jù)信號，其特征在于，所述的高精度探頭還包括溫度檢測模塊和加熱電壓控制模塊，溫度檢測模塊連接氣體檢測模塊和微電腦處理模塊，溫度檢測模塊檢測到探頭內(nèi)部的溫度后，將探頭的溫度信息發(fā)送至微電腦處理模塊，由微電腦處理模塊對探頭的溫度信息進(jìn)行處理，并將比較結(jié)果發(fā)送至加熱電壓控制模塊，加熱電壓控制模塊會根據(jù)微電腦處理模塊發(fā)送出來的比較信息來調(diào)整反饋電壓的大小，隨后加熱電壓控制模塊會將反饋電壓發(fā)送至氣體檢測模塊，從而控制探頭的工作溫度，此時氣體檢測模塊將氣體濃度信息發(fā)送給微電腦處理模塊，微電腦處理模塊內(nèi)部針對不同的化學(xué)氣體儲存有不同的特性曲線，微電腦處理模塊內(nèi)部根據(jù)化學(xué)氣體的自身性質(zhì)輸入不同的響應(yīng)系數(shù)，在對氣體進(jìn)行濃度測量時針對不同的氣體發(fā)起不同的響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度探頭，其特征在于，所述的微電腦處理模塊包括數(shù)據(jù)貯存芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片和微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度探頭，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)貯存芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片和微處理器都采用單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度探頭，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)貯存芯片型號為24C02。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度探頭，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)信號處理芯片型號為DAC7512N。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度探頭，其特征在于，所述的微處理器型號為MC81F4204M。
【文檔編號】G01N33/00GK103913546SQ201410130546
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】黃勇 申請人:太倉華風(fēng)環(huán)?？萍加邢薰?br>