1還包括:與微處理器411連接的非線性補(bǔ)償子電路413，用于對(duì)所述初步處理信號(hào)進(jìn)行非線性補(bǔ)償，以使微處理器411的計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0055]在具體實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)測(cè)量對(duì)象有毒氣體的不同種類，需要更換氣體探測(cè)器主機(jī)上的傳感器模塊，以與測(cè)量對(duì)象有毒氣體種類對(duì)應(yīng)，為了在更換傳感器模塊之后，氣體探測(cè)器主機(jī)能夠識(shí)別該有毒氣體傳感器模塊的種類，并基于該種類確定其標(biāo)定參考濃度、單位、校驗(yàn)等參數(shù)信息，主控制電路41還包括:與微處理器411連接的非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器414，用于記錄所述傳感器模塊的設(shè)置參數(shù)信息；其中，所述設(shè)置參數(shù)信息包括所述傳感器模塊的標(biāo)定狀態(tài)和工作狀態(tài)。
[0056]具體的，非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器414為電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。本實(shí)用新型的一種智能有毒氣體傳感器模塊數(shù)字通訊可采用Modbus RTU通訊規(guī)約，EEPROM記錄存儲(chǔ)有毒氣體傳感器模塊的標(biāo)定狀態(tài)、工作狀態(tài)和其它設(shè)置參數(shù)信息，即使掉電也不會(huì)丟失。該有毒氣體傳感器模塊可與PC機(jī)連接或與匹配協(xié)議的控制器連接，方便實(shí)現(xiàn)讀取儲(chǔ)存在傳感器中的信息；同時(shí)與智能有毒氣體傳感器模塊配套使用的氣體探測(cè)器主機(jī)也可以進(jìn)行讀取模塊的生產(chǎn)信息、電化學(xué)氣體傳感器信息、所測(cè)氣體類型、量程、單位、當(dāng)前氣體濃度值、當(dāng)前溫濕度數(shù)值等，也可由探測(cè)器主機(jī)對(duì)該智能有毒氣體傳感器模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、零點(diǎn)設(shè)定、標(biāo)定點(diǎn)設(shè)定、溫度補(bǔ)償參數(shù)和恢復(fù)出廠設(shè)置等操作。
[0057]在具體實(shí)施過(guò)程中，仍請(qǐng)參考圖1和圖2，為了在實(shí)現(xiàn)有毒氣體測(cè)量的同時(shí)對(duì)測(cè)量環(huán)境的溫濕度進(jìn)行測(cè)量，所述傳感器模塊還包括:設(shè)置在第二電路板4上的溫濕度數(shù)字傳感器6，用于對(duì)環(huán)境的溫濕度進(jìn)行測(cè)量。在圖1中，為了保證有毒氣體傳感器模塊實(shí)物產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理布局和緊湊性，溫濕度數(shù)字傳感器6穿過(guò)第一電路板3與第二電路板4連接，但與第一電路板3沒(méi)有通信連接關(guān)系。
[0058]晶體管-晶體管邏輯電平(TTL，Transistor Transistor Logic)米用二進(jìn)制規(guī)定表示數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。為了方便本實(shí)用新型有毒氣體傳感器模塊與PC機(jī)、探測(cè)器主機(jī)或其它控制器之間連接通訊，在具體實(shí)施過(guò)程中，主控制電路41配置有一路TTL串行通訊接口，用于輸出電化學(xué)有毒氣體傳感器2測(cè)得的有毒氣體濃度值和溫濕度數(shù)字傳感器6測(cè)得的溫濕度數(shù)值;所述TTL串行通訊接口還用于對(duì)所述傳感器模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和標(biāo)定。
[0059]在具體實(shí)施過(guò)程中，請(qǐng)參考圖1，接口單元5具體可為通用的接口插針(也可稱為“接口管腳”)，包括:導(dǎo)向插針51和數(shù)據(jù)傳輸插針52;數(shù)據(jù)傳輸插針52與主控制電路41的信號(hào)輸出端相連，可用于串行數(shù)字通信。具體的，導(dǎo)向插針51為I根，用于在有毒氣體傳感器模塊接插到其它設(shè)備上時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向；數(shù)據(jù)傳輸插針52為6根，用于傳輸電化學(xué)氣體傳感器信息、所測(cè)氣體類型、量程、單位、當(dāng)前氣體濃度值、當(dāng)前溫濕度數(shù)值等。該智能有毒氣體傳感器模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，模塊產(chǎn)品采用相同的結(jié)構(gòu)、相同的管腳分布和相同的管腳定義，同系列電化學(xué)有毒氣體傳感器可以互換使用，即可根據(jù)應(yīng)用需要在同一個(gè)有毒氣體傳感器模塊上更換同系列電化學(xué)有毒氣體傳感器使用，不會(huì)出現(xiàn)不兼容的情況。另外，有毒氣體傳感器模塊通過(guò)該接口插針可與相應(yīng)結(jié)構(gòu)和引腳定義的氣體探測(cè)器主機(jī)對(duì)應(yīng)插拔方式安裝，在使用現(xiàn)場(chǎng)支持熱插拔，使得使用本智能有毒氣體傳感器模塊的氣體探測(cè)器的維護(hù)和修理非常方便。
[0060]下面介紹一下本實(shí)施例中一種有毒氣體傳感器模塊的總體結(jié)構(gòu)和工作原理:
[0061 ]本實(shí)用新型的一種智能有毒氣體傳感器模塊的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由殼體1、電化學(xué)有毒氣體傳感器2、第一電路板3、第二電路板4、接口單元5、溫濕度數(shù)字傳感器6、防蟲(chóng)網(wǎng)7和傳感器模塊O型密封圈8組成。其中，殼體1、電化學(xué)有毒氣體傳感器2、第一電路板3、第二電路板4、接口單元5和溫濕度數(shù)字傳感器6的連接關(guān)系上述已經(jīng)介紹，這里不再一一贅述;防蟲(chóng)網(wǎng)7固定連接于殼體I上靠近電化學(xué)有毒氣體傳感器2的一端，傳感器模塊O型密封圈8套設(shè)在第一電路板3與殼體I的連接處，以對(duì)第一電路板3上方的探測(cè)器進(jìn)行密封。第一電路板3與第二電路板4通過(guò)可插拔的接插件連接。接著，請(qǐng)參考圖2，第一電路板3主要設(shè)置有傳感器信號(hào)處理及失效檢測(cè)電路31包括:恒電位子電路311，分別與恒電位子電路311連接的傳感器失效檢測(cè)激勵(lì)子電路312和信號(hào)放大子電路313，參比電位生成子電路314，以及傳感器溫度曲線補(bǔ)償子電路315;第二電路板4主要設(shè)置有主控制電路41包括:微處理器411，以及分別與微處理器411連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣子電路412、非線性補(bǔ)償子電路413和非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器414。第一電路板3上的電路模塊將電化學(xué)有毒氣體傳感器2檢測(cè)的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行處理放大后由接插件傳輸給第二電路板4;第二電路板4對(duì)放大后的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、非線性補(bǔ)償?shù)?，獲得有毒氣體濃度值，第二電路板4上電路的功能還包括提供溫濕度數(shù)字傳感器數(shù)字接口及模塊信息儲(chǔ)存等。第二電路板4輸出6根鍍金探針(SP數(shù)據(jù)傳輸插針52)作為傳感器的管腳。電化學(xué)有毒氣體傳感器2、第一電路板3、溫濕度數(shù)字傳感器6和第二電路板4對(duì)應(yīng)連接好后，密灌封在金屬殼體I中，露出6根鍍金探針和I根導(dǎo)向插針51作為該一種智能有毒氣體傳感器模塊的輸出接口。
[0062]本實(shí)用新型的一種智能有毒氣體傳感器模塊的傳感器信號(hào)處理及失效檢測(cè)電路31的電路原理圖如圖3所示，其中:
[0063]SI對(duì)應(yīng)圖1和圖2中的電化學(xué)有毒氣體傳感器2，U2、U3為運(yùn)算放大器，U2、U3及周圍器件組成傳感器SI的恒電位子電路311 (見(jiàn)圖2)，恒電位子電路311控制著傳感器SI的敏感電極R的工作電位，使得敏感電極R的工作電位與一參比電位相等，此參比電位由電阻Rl、R2和可變電阻VRl及比較器Ul(對(duì)應(yīng)圖2中的參比電位生成子電路314)提供，并由參考電極REF輸出，運(yùn)算放大器U2用來(lái)比較敏感電極R和參考電極REF之間的電位，當(dāng)兩者之間有差異時(shí)輸送一個(gè)信號(hào)于傳感器SI的對(duì)電極C，使傳感器的敏感電極R與對(duì)電極C之間有電流流過(guò)，并使敏感電極R與參考電極REF之間的電位保持在設(shè)定數(shù)值(如O)。運(yùn)算放大器U3還可作為電流電壓轉(zhuǎn)換器，用來(lái)直接測(cè)量傳感器SI的工作電極W的輸出電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，從輸出端OUT輸出至信號(hào)放大子電路313(見(jiàn)圖2，圖3未示出)，信號(hào)放大子電路313對(duì)該電壓信號(hào)放大后傳輸至主控制電路41(見(jiàn)圖2，圖3未示出)。另外，TH為一個(gè)可選定參數(shù)的熱敏電阻(對(duì)應(yīng)圖2中傳感器溫度曲線補(bǔ)償子電路315)，可對(duì)傳感器SI的溫度曲線做一定補(bǔ)
Iz? O
[0064]接著，仍請(qǐng)參考圖3，三極管TRl和可調(diào)電阻器VR2及運(yùn)算放大器U2同時(shí)構(gòu)成傳感器失效檢測(cè)激勵(lì)子電路312，結(jié)合圖2，通過(guò)微處理器411向三極管TRl的基極輸入一 50ms的脈沖，經(jīng)三極管TRl施加在傳感器SI的恒電位子電路311的運(yùn)算放大器U2上，即給精密運(yùn)算放大器U2(要求有較低的失調(diào)電壓)一偏移量，然后在運(yùn)算放大器U3的輸出端可檢測(cè)是否有脈沖輸出和輸出脈沖的寬度及幅度，根據(jù)輸出電壓的幅度和脈沖寬度進(jìn)而可判斷電化學(xué)有毒氣體傳感器SI是否失效和電極是否出現(xiàn)短路和接觸不良等故障。
[0065]本實(shí)用新型的一種智能有毒氣體傳感器模塊的第二電路板4中的微處理器411采用系統(tǒng)可編程(ISP)典型應(yīng)用控制線路，具體的電路連接方式如圖4所示，其中:
[0066]微處理器1U1(對(duì)應(yīng)圖2中的微處理器411)中集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣子電路412(