專利名稱：可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及可燃?xì)怏w傳感器應(yīng)用技術(shù)，尤其涉及可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊。
背景技術(shù)：
目前，可燃?xì)怏w傳感器主要用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)、工業(yè)甲烷、天然氣監(jiān)測(cè)、 以天然氣為動(dòng)力燃料的汽車安全監(jiān)測(cè)、民用燃?xì)庑孤﹫?bào)警等感應(yīng)控制產(chǎn)品上， 用來檢測(cè)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度，需要設(shè)計(jì)專門的電路才能使用，目前以可 燃?xì)怏w傳感器模塊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品較少。為使可燃?xì)怏w傳感器使用簡單化，本實(shí)用 新型提供一種可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊，該模塊將可燃?xì)怏w傳感器，報(bào)警蜂鳴器，指
示發(fā)光二極管，信號(hào)比較器，信號(hào)處理單片機(jī)，電源穩(wěn)ii器等集成在一塊
3^26mm的電路板上，使用6-20V直流電源工作，使用簡單，可以使可燃?xì)怏w 傳感器得到更廣泛的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊，用來檢測(cè)空氣環(huán)境中可燃 氣體濃度，當(dāng)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度超出感應(yīng)模塊的設(shè)定的警戒濃度時(shí)，模 塊輸出報(bào)警控制信號(hào)，同時(shí)發(fā)光二極管指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出響聲。輸出的 報(bào)警高電平控制信號(hào)，可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，及時(shí)消除安全隱患，也可以經(jīng)過再 次開發(fā)用于其他產(chǎn)品上面。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提出以下的技術(shù)方案
一種可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊，其特征在于該模塊的電路板(圖3)上面元器件 設(shè)置有可燃?xì)怏w傳感器TP-l.l，報(bào)警提示蜂鳴器，報(bào)警指示發(fā)光二極管，電 源穩(wěn)壓器HT7350，信號(hào)處理單片機(jī)，信號(hào)比較器等。
6-20V的直流電壓經(jīng)過電源穩(wěn)壓器產(chǎn)生5V的電壓供可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊工作。 可燃?xì)怏w傳感器TP-l.l在單片機(jī)控制下，檢測(cè)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度，傳感 器輸出的信號(hào)，通過LM393組成的電壓比較器輸入給單片機(jī)，單片機(jī)通過采集 電壓比較器輸入的信號(hào)電平，分析空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度是否超出感應(yīng)模塊
的設(shè)定的警戒濃度，還通過電壓比較器檢測(cè)可燃?xì)怏w傳感器的工作狀態(tài)，并完 成可燃?xì)怏w傳感器的上電脫附。當(dāng)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度超出感應(yīng)模塊設(shè)定 的警戒濃度時(shí)，模塊輸出高電平報(bào)警控制信號(hào)，同時(shí)發(fā)光二極管指示燈閃爍， 蜂鳴器發(fā)出響聲。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
l功耗低，模塊靜態(tài)功耗10mA。 2電壓范圍寬，使用直流6-20V。 3使用簡單，電源+、電源-和信號(hào)輸出，三條引線。 本實(shí)用新型可廣泛用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)、工業(yè)甲烷、天然氣監(jiān)測(cè)、以天然氣為 動(dòng)力燃料的汽車安全監(jiān)測(cè)、民用燃?xì)庑孤﹫?bào)警等感應(yīng)控制領(lǐng)域。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的基本框圖。 圖2為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊電路板的外形結(jié)構(gòu)和元器件位置圖。
圖4為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的信號(hào)使用圖。
圖5為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的直流負(fù)載使用圖。
圖6為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的交流負(fù)載使用圖。
圖3為本實(shí)用新型可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊電路板的外形結(jié)構(gòu)和元器件位置圖說明 圖中電路板外形尺寸38*26111111 (1)，蜂鳴器(2)，定位螺絲孔3mm(3)，
發(fā)光二極管(4)，電源和信號(hào)連接定位直針(5)，電源穩(wěn)壓器HT7350 (6)，信
號(hào)處理單片機(jī)(7)，可燃?xì)怏w傳感器TP-l.l (8)，信號(hào)比較器(9)。
具體實(shí)施方式
輸入到可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊6-20V的直流電源經(jīng)過HT7350穩(wěn)壓濾波后，產(chǎn)生 5V的電壓供整個(gè)模塊電路工作。 1單片機(jī)工作實(shí)施
單片機(jī)48R05A的13腳振蕩電路由Cl和Rl組成，復(fù)位電路由11腳的R2
和C3組成?？扇?xì)怏w傳感器TP-l.l的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過LM393A/B組成的電壓比 較器一，輸入到單片機(jī)的1和3腳。上電脫附控制信號(hào)由單片機(jī)的18腳輸出到 Q2的基極，Q2是傳感器上電脫附控制三極管。報(bào)警控制高電平信號(hào)由7腳輸 出。報(bào)警蜂鳴器控制信號(hào)由6腳輸入到Q1的基極，Ql是蜂鳴器驅(qū)動(dòng)三極管。4 和5腳接發(fā)光二極管，完成報(bào)警指示、上電脫附指示和傳感器失效指示。 2可燃?xì)怏w傳感器TP-1.1上電脫附、蜂鳴器和發(fā)光二極管指示實(shí)施 上電脫附接通6-20V直流電源，蜂鳴器響一次，紅色發(fā)光二極管閃一次后， 單片機(jī)檢測(cè)比較器的輸出電平，判斷可燃?xì)怏w傳感器是否正常，如果傳感器的 感應(yīng)體斷路失效，黃色發(fā)光二極管以0.5次/秒頻率閃爍，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出平緩 響聲，提示可燃?xì)怏w傳感器失效。如果可燃?xì)怏w傳感器正常，開始上電脫附， 綠色發(fā)光二極管以每次/l秒的頻率閃爍，每次脫附時(shí)間為60秒， 一個(gè)過程是8 次。單片機(jī)18腳輸出高電平，控制Q2導(dǎo)通，增大傳感器導(dǎo)通電流，縮短傳感 器上電脫附時(shí)間，60秒鐘后，單片機(jī)18腳輸出低電平，控制Q2截止，綠色發(fā) 光二極管停止閃爍，延時(shí)3秒后，檢測(cè)傳感器脫附是否成功，如正常，上電脫 附結(jié)束，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。如脫附不成功，循環(huán)以上過程，進(jìn)行下一輪上電 脫附。如果一個(gè)過程8次，傳感器沒有脫附成功，蜂鳴器發(fā)出響聲，紅色發(fā)光 二極管以l次/秒頻率閃爍，提示傳感器上電脫附不成功，需要重新斷電，再加 電脫附，直到傳感器正常工作。傳感器上電脫附需要的具體時(shí)間，是根據(jù)傳感 器在不工作狀態(tài)下，處于空氣中存放時(shí)間長短而論，時(shí)間越長，脫附時(shí)間會(huì)延 長，但一般都會(huì)在一個(gè)過程(即480秒鐘內(nèi))完成，個(gè)別較頑固的傳感器需要 兩個(gè)以上的過程。其原因是可燃?xì)怏w傳感器不工作時(shí)，傳感器表面會(huì)吸附一些 空氣中的氣體分子材料，導(dǎo)致傳感器對(duì)可燃?xì)怏w反應(yīng)靈敏度降低，因此使用時(shí) 需要有上電脫附的過程，保證傳感器正?？煽康墓ぷ鳌?可燃?xì)怏w傳感器TP-l.l報(bào)警、蜂鳴器和發(fā)光二極管指示實(shí)施 可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊的傳感器脫附成功后，進(jìn)入正常工作狀態(tài)，當(dāng)空氣環(huán)境中
可燃?xì)怏w濃度超出模塊設(shè)定的警戒濃度時(shí)，LM393B輸出由高到低的電平信號(hào)，
觸發(fā)單片機(jī)報(bào)警。單片機(jī)6腳輸出信號(hào)，控制Q1驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出急促的響聲，
4腳輸出信號(hào)，使紅色發(fā)光二極管以1.5次/秒頻率閃爍，7腳輸出報(bào)警高電平
控制信號(hào)供外接使用。報(bào)警期間，單片機(jī)不住檢測(cè)LM393B輸出的電平信號(hào)，只.
有當(dāng)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度低于模塊設(shè)定的警戒濃度時(shí)，LM393B輸出由低到
高的電平信號(hào)，單片機(jī)采集到此信號(hào)后，確定空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度恢復(fù)正
常值，單片機(jī)延時(shí)30秒鐘后，停止報(bào)警信號(hào)輸出，單片機(jī)6、 4、 7腳輸出低
電平，可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊恢復(fù)到正常檢測(cè)狀態(tài)。
從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型將可燃?xì)怏w傳感器，報(bào)警提示蜂鳴器, 報(bào)警指示發(fā)光二極管，電源穩(wěn)壓器HT7350，信號(hào)處理單片機(jī)，信號(hào)比較器等電 子元器件集成到一塊38*26111111的電路板上，組成可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊。通過信號(hào) 處理單片機(jī)，自動(dòng)完成可燃?xì)怏w傳感器上電脫附，上電脫附聲光指示，傳感器 失效指示，及自動(dòng)報(bào)警指示等功能。模塊功耗約10mA，使用6-20V直流電源， 輸出感應(yīng)信號(hào)可作為電平信號(hào)使用或直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，使用簡單，可廣泛用于煤 礦瓦斯監(jiān)測(cè)、工業(yè)甲烷、天然氣監(jiān)測(cè)、以天然氣為動(dòng)力燃料的汽車安全監(jiān)測(cè)、 民用燃?xì)庑孤﹫?bào)警等感應(yīng)控制領(lǐng)域。
權(quán)利要求1、一種可燃?xì)怏w感應(yīng)模塊，其特征在于該模塊的電路板上面元器件設(shè)置有電路板外形尺寸38mm*26mm(1)，蜂鳴器(2)，定位螺絲孔3mm(3)，發(fā)光二極管(4)，電源和信號(hào)連接定位直針(5)，電源穩(wěn)壓器HT7350(6)，信號(hào)處理單片機(jī)(7)，可燃?xì)怏w傳感器TP-1.1(8)，信號(hào)比較器(9)；6-20V的直流電源經(jīng)過穩(wěn)壓器HT7350(6)，產(chǎn)生5V的直流電壓供模塊工作；可燃?xì)怏w傳感器TP-1.1(8)的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過LM393組成的兩個(gè)電壓比較器，輸入到信號(hào)處理單片機(jī)(7)，當(dāng)空氣中的可燃?xì)怏w濃度超出模塊設(shè)定的警戒濃度時(shí)，單片機(jī)輸出高電平控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)蜂鳴器(2)發(fā)出響聲，同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(4)閃爍指示；信號(hào)處理單片機(jī)(7)在上電開始還要檢測(cè)傳感器的性能，滿足要求后控制Q2導(dǎo)通完成可燃?xì)怏w傳感器TP-1.1(8)的上電脫附；通過改變蜂鳴器(2)的脈沖頻率和發(fā)光二極管(4)的發(fā)光時(shí)間，提供傳感器上電脫附指示、報(bào)警發(fā)光管指示、傳感器失效指示、報(bào)警蜂鳴器指示功能，報(bào)警高電平控制信號(hào)由信號(hào)處理單片機(jī)(7)的7腳輸出。
專利摘要一種利用可燃?xì)怏w傳感器來檢測(cè)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度的電路模塊，當(dāng)空氣環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度超出感應(yīng)模塊的設(shè)定的警戒濃度時(shí)，模塊輸出高電平報(bào)警控制信號(hào)，同時(shí)發(fā)光二極管閃爍，蜂鳴器發(fā)出響聲?？扇?xì)怏w感應(yīng)模塊元器件包括可燃?xì)怏w傳感器、蜂鳴器、發(fā)光二極管、信號(hào)處理單片機(jī)、電源輸入和信號(hào)輸出端口、電源穩(wěn)壓器、電路板定位螺絲孔等。使用6-20V直流電源工作。其特點(diǎn)是，檢測(cè)靈敏度高，功耗低，電壓范圍寬，使用簡單?？捎糜诿旱V瓦斯監(jiān)測(cè)、工業(yè)甲烷、天然氣監(jiān)測(cè)、以天然氣為動(dòng)力燃料的汽車安全監(jiān)測(cè)、民用燃?xì)庑孤﹫?bào)警等感應(yīng)控制領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G08B21/16GK201188259SQ20082009259
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者武光杰 申請(qǐng)人:武光杰