專利名稱：用于浴室的一氧化碳報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在線實時監(jiān)測裝置，尤其涉及一種一氧化碳報警器，用于對 浴室一氧化碳濃度的實時監(jiān)測。
背景技術(shù)：
一氧化碳是一種無色無味的氣體，由于它與人體內(nèi)的血紅蛋白有高度親和力，所 以當它被吸入人體后，會于體內(nèi)形成一氧化碳血紅蛋白，使動脈壁缺氧、水腫，進而阻礙血 流通暢，使人發(fā)生疲倦、氣短、惡心和頭暈眼花等不良癥狀，體內(nèi)吸入過多一氧化碳時甚至 會導致人死亡?，F(xiàn)有的報警器存在電路結(jié)構(gòu)復雜，成本高，可靠性差等缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的是提供一種用于浴室的一氧化碳報警器，對浴室一氧化碳 濃度進行實時監(jiān)測，當濃度超過設(shè)定值時，發(fā)出報警信號。本實用新型所采用的技術(shù)方案如下一種用于浴室的一氧化碳報警器，包括電源模塊、傳感器、溫度補償及放大電路、 中央處理模塊、輸出模塊和聲音報警模塊。電源模塊與傳感器、溫度補償及放大電路、中央 處理模塊和輸出模塊相連。傳感器、溫度補償及放大電路和中央處理模塊依次串聯(lián)，輸出模塊和聲音報警模 塊連接于中央處理模塊。傳感器將探測到的一氧化碳濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵鲋翜囟妊a償及放大電路，由溫 度補償及放大電路對電信號進行放大、補償和電流/電壓轉(zhuǎn)換，然后輸出至中央處理模塊， 中央處理模塊對接受的電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理后，將得到的數(shù)字信號所對應(yīng)的 一氧化碳濃度準確傳送到輸出模塊，并控制聲音報警模塊。溫度補償及放大電路包括精密前級運算放大器、電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)和溫度補償電 路，精密前級運算放大器、電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)和溫度補償電路互相并聯(lián)。其中，精密前級運 算放大器對接受的信號進行精密線性放大；與之并聯(lián)的電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)將接受的信號進 行電流/電壓轉(zhuǎn)換；并聯(lián)的溫度補償電路完成對接受的信號進行溫度線性補償。為使傳感器輸出的電信號盡量準確和線性化，本實用新型將溫度補償和偏置補償 硬件電路外接于傳感器。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 電路并聯(lián)組成。為使溫度補償及放大電路放大后的電壓信號滿足A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路的 輸入幅度要求，在溫度補償及放大電路和中央處理模塊之間再串聯(lián)一個以上的運算放大
ο中央處理模塊還外接有溫度傳感器，可以在寬范圍內(nèi)準確測量環(huán)境溫度。當溫度 變化幅度較大時，溫度補償和偏置補償硬件電路所提供的硬件溫度補償不能很好地達到精 度誤差要求，則可以通過中央處理模塊的軟件算法進一步對測量值進行溫度補償修正，使設(shè)備的輸出在所有可能的使用溫度條件下都可以達到很高的精度。本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果本發(fā)明公開的一種用于浴室的一氧化碳報警器，包括電源模塊、傳感器、溫度補償 及放大電路、中央處理模塊、輸出模塊和聲音報警模塊。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，適合大批量生產(chǎn)。傳感器的一氧化碳氣體理論分辮率可達到 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。

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的技術(shù)方案。如圖1所示，本實用新型用于浴室的一氧化碳報警器，包括電源模塊1、傳感器2、 溫度補償及放大電路3、中央處理模塊4、輸出模塊5和聲音報警模塊6。電源模塊1與傳感器2、溫度補償及放大電路3、中央處理模塊4和輸出模塊5相 連，為其提供電量。傳感器2、溫度補償及放大電路3和中央處理模塊4依次串聯(lián)。輸出模塊5和聲音 報警模塊6外接于中央處理模塊4。溫度補償及放大電路3包括精密前級運算放大器31、電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)32和溫 度補償電路33。精密前級運算放大器31、電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)32和溫度補償電路33互相并聯(lián)。本實施例中傳感器2采用CF-200型(深圳富安達智能科技有限公司)，傳感器2 將探測到的一氧化碳濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵鲋翜囟妊a償及放大電路3，由溫度補償及放大 電路3中的精密前級運算放大器31對接受的信號進行精密線性放大；與之并聯(lián)的電流電壓 交換網(wǎng)絡(luò)32將接受的信號進行電流/電壓轉(zhuǎn)換；并聯(lián)的溫度補償電路33完成對接受的信 號進行溫度線性補償。本實施例中，精密前級運算放大器31采用AD8628型(美國ADI)，電 流電壓交換網(wǎng)絡(luò)32采用RCV420型(美國Tl)，溫度補償電路33由穩(wěn)壓二極管，熱敏電阻組 成。ο經(jīng)過溫度補償及放大電路3放大、補償和電流/電壓轉(zhuǎn)換后的電信號，輸出至中央 處理模塊4，中央處理模塊4對接受的電信號進行電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理后，將 得到的數(shù)字信號所對應(yīng)的一氧化碳濃度準確輸送到輸出模塊5，并控制聲音報警模塊6。本 實施例中，輸出模塊5為一顯示器，聲音報警模塊6采用KD9561型(安森美ONSEMI公司)。為使傳感器2輸出的電信號盡量準確和線性化，將溫度補償和偏置補償硬件電路 7外接于傳感器2。溫度補償和偏置補償硬件電路7由運算放大器71和工作電極校準電路 72并聯(lián)組成。本實施例中，運算放大器71采用0P747型(美國ADI)，工作電極校準電路72 采用MAX1452型(美信MAXIM公司)。為使溫度補償及放大電路3放大后的電壓信號滿足A/D轉(zhuǎn)換的幅度輸入要求，在 溫度補償及放大電路3和中央處理模塊4之間再串聯(lián)兩個以上的運算放大器34，43。本實施例中，運算放大器34，43采用ADA4891型(美國ADI)。 中央處理模塊4還外接有溫度傳感器8，可以在寬范圍內(nèi)準確測量環(huán)境溫度。當溫 度變化幅度較大時，溫度補償和偏置補償硬件電路所提供的硬件溫度補償不能很好達到精 度誤差要求，則可以通過中央處理模塊4的軟件算法進一步對測量值進行溫度補償修正， 使輸出在所有可能的使用溫度條件下都可以達到很高的精度。
權(quán)利要求一種用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是包括電源模塊、傳感器、溫度補償及放大電路、中央處理模塊、輸出模塊和聲音報警模塊，所述電源模塊與所述傳感器、所述溫度補償及放大電路、所述中央處理模塊和所述輸出模塊相連；其中，所述傳感器、所述溫度補償及放大電路和所述中央處理模塊依次串聯(lián)，所述輸出模塊和所述聲音報警模塊連接于所述中央處理模塊；所述傳感器將一氧化碳氣體濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，輸出至所述溫度補償及放大電路后，由所述溫度補償及放大電路對電信號進行放大、補償和電流/電壓轉(zhuǎn)換，然后輸出至所述中央處理模塊，再對電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理后，將得到的數(shù)字信號所對應(yīng)的一氧化碳濃度準確輸送到所述輸出模塊，并控制所述聲音報警模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是所述的傳感器還外接 溫度補償和偏置補償硬件電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是所述的外接溫度補償 和偏置補償硬件電路由一運算放大器和工作電極校準電路并聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是所述的溫度補償及放 大電路包括精密前級運算放大器、電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)和溫度補償電路；所述精密前級運算 放大器、所述電流電壓交換網(wǎng)絡(luò)和所述溫度補償電路互相并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是所述的溫度補償及放 大電路和所述的中央處理模塊之間再串聯(lián)一個以上的運算放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于浴室的一氧化碳報警器，其特征是所述的中央處理模塊 還外接有溫度傳感器。
專利摘要一種用于浴室的一氧化碳報警器，包括電源模塊、傳感器、溫度補償及放大電路、中央處理模塊、輸出模塊和聲音報警模塊，所述電源模塊與所述傳感器、所述溫度補償及放大電路、所述中央處理模塊和所述輸出模塊相連；其中，所述傳感器、所述溫度補償及放大電路和所述中央處理模塊依次串聯(lián)，所述輸出模塊和所述聲音報警模塊連接于所述中央處理模塊。傳感器以電流信號為輸出，精度高、壽命長、離散性小、穩(wěn)定性好，適合大批量生產(chǎn)。一氧化碳氣體傳感器理論分辨率可達到1ppm，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。
文檔編號G08B21/16GK201716823SQ20102025958
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者張偉, 陳舒彬, 陳莉, 陳蔣莉 申請人:嘉興學院