專利名稱：車載一氧化碳報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種氣體^l艮警器，特別是指一種車載一氧化碳報 警器。
背景技術(shù)：
一氧化碳是無色、無味、無刺激的氣體， 一旦吸入人體進(jìn)入血液， 與血中的血紅蛋白結(jié)合成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白失去攜氧能力，引 起人體組織缺氧而導(dǎo)致中毒，如不及時4倉救，病人可造成缺氧死亡。
由于冬季天氣比較寒冷或者夏天天氣炎熱，很多駕駛員喜歡長時間
開空調(diào)，由于車內(nèi)空間狹小，門窗緊閉，車內(nèi)外的空氣難以進(jìn)行對流， 發(fā)動機長時間運轉(zhuǎn)，排出大量一氧化碳，這些有毒氣體在有限的空間內(nèi) 長時間滯留，時間一長，車內(nèi)的氧氣逐漸減少，乘客會在不知不覺中中 毒而失去知覺，嚴(yán)重時會喪失生命。我國每年都發(fā)生多起車內(nèi)一氧化碳 中毒事故，因此，需要在車內(nèi)安裝車載一氧化碳報警器，就可以在一氧 化碳濃度超標(biāo)時及時報警，防止意外事故的發(fā)生。
現(xiàn)有車用一氧化碳檢測報警設(shè)備通常使用民用技術(shù)直接移植到車
輛上使用。所采用的一氧化碳傳感器為廉價的氣^:元件，具有精度低、 離散性大、溫漂嚴(yán)重、可靠使用壽命過短等缺點。電^各設(shè)計方面，因為 基于氣敏元件傳感器，常使用硬件比較、觸發(fā)方式提供報警信號，可靠 性很低。車內(nèi)電磁環(huán)境復(fù)雜，車載設(shè)備很容易受到干擾，如果電路靈敏 度調(diào)高，容易產(chǎn)生誤報警；如果靈敏度調(diào)低，容易產(chǎn)生漏報警。在整個 設(shè)備的使用周期內(nèi)，隨著環(huán)境溫度、粉塵濃度等因素的變化，現(xiàn)有技術(shù) 很難對電路進(jìn)行合適的調(diào)整設(shè)置。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種檢測精度高、可靠且 便于量產(chǎn)的車載一氧化-灰報警器。本實用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的 一種車載一氧化碳報警器，包括一氧化碳傳感器、精密前級運算放大器，聲音報警 電路，以及系統(tǒng)電源模塊，所述一氧化碳傳感器為電化學(xué)一氧化碳傳感 器，還包括溫度補償電路以及中央處理器，所述電化學(xué)一氧化碳傳感器、 精密前級運算放大器、以及中央處理器依次串行連接，溫度補償電路與 精密前級運算放大器并聯(lián)，聲音報警電路連接到中央處理器，電化學(xué)一 氧化碳傳感器將一氧化碳?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出至精密前級運算 放大器，精密前級運算放大器將接收到的小的電信號進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn) 換，并精密線性放大，所述電信號并同時通過溫度補償電路對信號進(jìn)行 溫度線性補償，經(jīng)過放大補償后的電壓信號輸入中央處理器，中央處理 器經(jīng)過內(nèi)部處理以后控制聲音報警電路。
該實用新型可進(jìn)一步具體為
所述電化學(xué)一氧化碳傳感器外接一溫度補償和偏置補償硬件電路， 所述溫度補償和偏置補償硬件電路由一運算放大器和一工作電極校準(zhǔn) 電路并聯(lián):組成。
包括串行連接在精密前級運算放大器及中央處理器之間的至少一 個的運算放大器。
包括連接到中央處理器的液晶顯示器。
包括并聯(lián)在精密前級運算放大器兩端的電流電壓變換網(wǎng)絡(luò)。
所述系統(tǒng)電源模塊為獨立電池。
所述中央處理器外接一獨立的溫度傳感器。
本實用新型車載一氧化碳報警器的優(yōu)點在于基于最新的專業(yè)電化 學(xué)傳感器技術(shù)，使用進(jìn)口高精度電化學(xué)一氧化碳傳感器，以恒流信號為 輸出，精度高、壽命長、離散性小、穩(wěn)定性好，適合大量生產(chǎn)。傳感器 的一氧化碳?xì)怏w理論分辨率可達(dá)到lppm，大大高于應(yīng)用要求。電路設(shè) 計方面使用高精度運算放大器和溫度補償電路，保證滿足使用環(huán)境的要 求。使用進(jìn)口汽車級微處理器作為設(shè)備的控制器，提供軟件濾波算法， 保證靈敏度的同時抑制電磁干擾，并提供顯示輸出和多種形式的報警信
號輸出接口。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。 圖l是本實用新型車載一氧化碳報警器的電路原理圖。
具體實施方式
請同時參閱圖1,本實用新型車載一氧化碳報警器包括電化學(xué)一氧
化碳傳感器1、精密前級運算放大器2、溫度補償電路3、中央處理器4、 液晶顯示器5、聲音報警電路6，以及系統(tǒng)電源模塊7。
電化學(xué)一氧化碳傳感器1、高精度的精密前級運算放大器2、以及 中央處理器4依次串行連接。溫度補償電路3與精密前級運算放大器2 并聯(lián)，液晶顯示器5以及聲音報警電路6連接到中央處理器4。
各組成部分的特征及相互關(guān)系如下所述
電化學(xué)一氧化碳傳感器1:感應(yīng)到車廂內(nèi)的一氧化碳?xì)怏w，將一氧 化碳?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出至精密前級運算放大器2，該電化學(xué) 一氧化碳傳感器l外接一溫度補償和偏置補償硬件電路12,該溫度補償 和偏置補償硬件電路12由一運算放大器和一工作電極校準(zhǔn)電路并聯(lián)組 成，其作用是使傳感器的輸出盡量準(zhǔn)確和線性化，使放大后的信號真實 反映環(huán)境中 一氧化碳的濃度；
精密前級運算放大器2:對從電化學(xué)一氧化-友傳感器l接收到的小 的電信號進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換，并精密線性放大，該電流/電壓轉(zhuǎn)換通過 與精密前級運算放大器2并聯(lián)的電流電壓變換網(wǎng)絡(luò)22進(jìn)行轉(zhuǎn)換，經(jīng)過精 密前級運算放大器2放大后的電壓信號還可以再經(jīng)過電壓放大，使放大 后的電壓信號滿足A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路的幅度輸入要求，該實施 例中，還包括串聯(lián)連接的第二運算放大器24以及第三運算放大器26;
溫度補償電路3:上述電化學(xué)一氧化碳傳感器l輸出的電信號并同 時通過溫度補償電路3，對信號進(jìn)行溫度線性補償，保證電壓信號準(zhǔn)確 反映一氧化碳濃度信息； 中央處理器4:將經(jīng)過精密前級運算放大器2或者精密前級運算放 大器2、第二運算放大器24、第三運算放大器26放大后且經(jīng)過溫度補償 電路3補償后的電壓信號輸入中央處理器4, 4吏用該中央處理器4內(nèi)部 的A/D轉(zhuǎn)換電路對電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號通過中央處 理器4內(nèi)部安裝的軟件進(jìn)行濾波處理，將處理后的數(shù)字信號所對應(yīng)的一 氧化碳濃度準(zhǔn)確輸送到液晶顯示器5進(jìn)行顯示，該中央處理器4外接一 獨立的溫度傳感器42,可以在寬范圍內(nèi)準(zhǔn)確測量環(huán)境溫度，其作用是當(dāng) 溫度大尺度變化時，上述溫度補償和偏置補償硬件電^各12所提供的硬 件溫度補償不能很好達(dá)到精度誤差要求，則可以通過中央處理器4的軟 件算法進(jìn)一步對測量值進(jìn)行溫度補償修正，使設(shè)備的輸出在所有可能的 使用溫度條件下都可以達(dá)到很高的精度。 液晶顯示器5以及聲音報警電路6: —旦一氧化碳濃度達(dá)到50ppm, 液晶顯示器5即顯示警示信息，并由中央處理器4控制聲音報警電路6, 發(fā)出報警音提醒車內(nèi)人員注意； 一旦一氧化碳濃度達(dá)到200ppm,中央 處理器4控制聲音報警電路6，發(fā)出高音連續(xù)報警音，提示危險發(fā)生。 系統(tǒng)電源模塊7:提供整個一氧化碳報警器系統(tǒng)的電源供給，可使 用獨立電池作為系統(tǒng)電源纟莫塊7給系統(tǒng)供電。 通過上述車載 一 氧化碳報警器即可以準(zhǔn)確檢測車內(nèi) 一 氧化碳濃度 水平，靈敏度高，符合車內(nèi)電磁、溫度等使用環(huán)境要求，可提供多種形 式報警信號，可靠壽命長，功耗低。
權(quán)利要求1.一種車載一氧化碳報警器，包括一氧化碳傳感器、前級運算放大器，聲音報警電路，以及系統(tǒng)電源模塊，其特征在于所述一氧化碳傳感器為電化學(xué)一氧化碳傳感器，所述前級運算放大器為精密前級運算放大器，還包括溫度補償電路以及中央處理器，所述電化學(xué)一氧化碳傳感器、精密前級運算放大器、以及中央處理器依次串行連接，溫度補償電路與精密前級運算放大器并聯(lián)，聲音報警電路連接到中央處理器，電化學(xué)一氧化碳傳感器將一氧化碳?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出至精密前級運算放大器，精密前級運算放大器將接收到的小的電信號進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換，并精密線性放大，所述電信號并同時通過溫度補償電路對信號進(jìn)行溫度線性補償，經(jīng)過放大補償后的電壓信號輸入中央處理器，中央處理器經(jīng)過內(nèi)部處理以后控制聲音報警電路進(jìn)行報警。
2. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于所迷電 化學(xué)一氧化碳傳感器外接一溫度補償和偏置補償硬件電路，所述溫度補 償和偏置補償硬件電路由一運算放大器和一工作電極校準(zhǔn)電路并聯(lián)組 成。
3. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于包括串 行連接在精密前級運算放大器及中央處理器之間的至少 一個的運算放 大器。
4. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于包括連 接到中央處理器的液晶顯示器。
5. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于包括并 聯(lián)在精密前級運算放大器兩端的電流電壓變換網(wǎng)絡(luò)。
6. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于所述系 統(tǒng)電源模塊為獨立電池。
7. 如權(quán)利要求1所述的車載一氧化碳報警器，其特征在于所述中 央處理器外接一獨立的溫度傳感器。
專利摘要一種車載一氧化碳報警器，包括電化學(xué)一氧化碳傳感器、精密前級運算放大器、聲音報警電路、溫度補償電路、及中央處理器及系統(tǒng)電源模塊，電化學(xué)一氧化碳傳感器將一氧化碳?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出至精密前級運算放大器，精密前級運算放大器將接收到的小的電信號進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換并精密線性放大，電信號并同時通過溫度補償電路對信號進(jìn)行溫度線性補償，經(jīng)過放大補償后的電壓信號輸入中央處理器，中央處理器經(jīng)過內(nèi)部處理以后控制聲音報警電路。該實用新型的優(yōu)點在于提高一氧化碳?xì)怏w檢測精度；達(dá)到使用環(huán)境的要求(電磁干擾和溫度變化)；延長免維護(hù)時間，提高可靠性；便于量產(chǎn)；應(yīng)用微處理器技術(shù)，可提供多種形式的報警信號輸出。
文檔編號G08B21/14GK201177857SQ20082010158
公開日2009年1月7日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者越 隋 申請人:閩江學(xué)院