本實(shí)用新型涉及一種短路保護(hù)電路，尤其涉及一種基于MCU的催化燃燒傳感器的短路保護(hù)和損壞檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
催化燃燒傳感器也叫可燃?xì)怏w傳感器，該類傳感器在煤礦、消防及環(huán)保等領(lǐng)域中可對(duì)可燃性氣體準(zhǔn)確測(cè)量、報(bào)警和監(jiān)控，催化燃燒傳感器的管腳短路時(shí)，會(huì)造成傳感器供電芯片的損壞和傳感器本身的損壞?，F(xiàn)有催化燃燒傳感器的短路保護(hù)選擇高性能的電源芯片LDO或者采用電阻直接降地電壓后，再給催化燃燒傳感器供電。但是采用低成本的電源芯片LDO，催化燃燒傳感器的工作電流比較大，造成了供電芯片發(fā)熱嚴(yán)重，長(zhǎng)期工作容易損毀；采用高性能的電源芯片LDO，成本過高，不利于大批量生產(chǎn)；采用電阻直接降地電壓，缺少保護(hù)，傳感器一旦短路，電阻、上一級(jí)開關(guān)電源和傳感器本身都會(huì)損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于MCU的催化燃燒傳感器的短路保護(hù)和損壞檢測(cè)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
一種基于MCU的催化燃燒傳感器的短路保護(hù)和損壞檢測(cè)系統(tǒng)，它包括降壓短路保護(hù)模塊，降壓短路保護(hù)模塊的輸入端連接上一級(jí)電源，其輸出端連接催化燃燒傳感器，催化燃燒傳感器和電源負(fù)極相連，MCU模塊分別與降壓短路保護(hù)模塊和催化燃燒傳感器連接。所述的MCU與降壓短路保護(hù)模塊和催化燃燒器模塊之間設(shè)置有兩個(gè)采集點(diǎn)。
所述的降壓短路保護(hù)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管、分壓電阻和備用電阻；所述的催化燃燒模塊包括黑元件和白元件；所述的MCU包括IO輸出和ADC采集。
上一級(jí)電源以并聯(lián)方式與催化燃燒模塊的分壓電阻和備用電阻相連，分壓電阻與場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)，場(chǎng)效應(yīng)管與備用電阻并聯(lián)后與催化燃燒模塊的黑元件相連；催化燃燒模塊的黑元件與白元件串聯(lián)后連接至電源負(fù)極；場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端與MCU的ADC采集接口相連，用以采集場(chǎng)效應(yīng)管與黑元件之間的電壓，黑元件的輸出端與MCU的ADC采集接口相連，用以采集黑元件與白元件之間的電壓；MCU的IO輸出接口與場(chǎng)效應(yīng)管相連，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管的斷開和閉合。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果：采用電阻和場(chǎng)效應(yīng)管的成本很低，遠(yuǎn)小于LDO的價(jià)格，大大降低了生產(chǎn)的成本；采用降壓的方式主要是依靠電阻的分壓，保證了整個(gè)電路的穩(wěn)定性；采用單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了催化燃燒傳感器的短路保護(hù)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明：
如附圖1所示，一種基于MCU的催化燃燒傳感器的短路保護(hù)和損壞檢測(cè)系統(tǒng)，它包括降壓短路保護(hù)模塊，降壓短路保護(hù)模塊的輸入端連接上一級(jí)電源，降壓短路保護(hù)模塊輸出端連接催化燃燒傳感器，催化燃燒傳感器和電源負(fù)極相連，MCU模塊分別與降壓短路保護(hù)模塊和催化燃燒傳感器連接。所述的MCU與降壓短路保護(hù)模塊和催化燃燒器模塊之間設(shè)置有兩個(gè)采集點(diǎn)ACD1和ACD2。
所述的降壓短路保護(hù)模塊包括場(chǎng)效應(yīng)管、分壓電阻和備用電阻；所述的催化燃燒模塊包括黑元件和白元件；所述的MCU包括IO輸出和ADC采集。
上一級(jí)電源以并聯(lián)方式與催化燃燒模塊的分壓電阻和備用電阻相連，分壓電阻與場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)，場(chǎng)效應(yīng)管與備用電阻并聯(lián)后與催化燃燒模塊的黑元件相連；催化燃燒模塊的黑元件與白元件串聯(lián)后連接至電源負(fù)極；場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端通過采集點(diǎn)ACD1與MCU的ADC采集接口相連，用以采集場(chǎng)效應(yīng)管與黑元件之間的電壓，黑元件的輸出端通過采集點(diǎn)ACD2與MCU的ADC采集接口相連，用以采集黑元件與白元件之間的電壓；MCU的IO輸出接口與場(chǎng)效應(yīng)管相連，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管的斷開和閉合。
MCU模塊控制場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，通過電阻分壓，使傳感器兩端的電壓符合傳感器的正常供電電壓，從而給傳感器供電。
本實(shí)用新型的短路保護(hù)功能：MCU模塊先通過ADC采集到ADC1和ADC2的電壓，把采集到的電壓值和閾值對(duì)比。從而判斷，傳感器管腳的短路和斷路情況。黑元件短路時(shí)，ADC1=ADC2；白元件短路時(shí)，ADC2=0V；黑白元件都短路時(shí)，ADC1=ADC2=0V；正常狀態(tài)下，ADC1=傳感器的額定電壓，ADC2≈ADC1/2。檢測(cè)短路情況下，MCU模塊控制場(chǎng)效應(yīng)管斷開，分壓電阻不導(dǎo)通，備用電阻比較大，只為了給ADC1和ADC2提供一個(gè)電平，從而檢測(cè)到傳感器是否發(fā)生短路。場(chǎng)效應(yīng)管斷開后，由于備用電阻的阻值較大，通過傳感器的電流很小，從而能夠起到對(duì)傳感器的保護(hù)作用。當(dāng)MCU模塊檢測(cè)傳感器處于正常工作的狀態(tài)下，MCU控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通，使傳感器重新恢復(fù)正常工作。
本實(shí)用新型的斷路或損壞檢測(cè)功能：MCU模塊檢測(cè)ADC1和ADC2的電壓。黑元件斷路時(shí)，ADC1=上一級(jí)的電壓值，ADC2=0；白元件發(fā)生斷路時(shí)，ADC1=ADC2=上一級(jí)的電壓值；黑白元件同時(shí)斷路或者傳感器缺失，ADC1=上一級(jí)電壓值。從而確定傳感器的黑元件和白元件處于何種狀態(tài)。
本實(shí)用新型采用電阻、場(chǎng)效應(yīng)管和MCU的構(gòu)成傳感器保護(hù)電路，使用的電阻和場(chǎng)效應(yīng)管的成本很低，遠(yuǎn)小于電源芯片LDO的價(jià)格，大大降低了生產(chǎn)的成本。而降壓的而方式主要是依靠電阻的分壓，保證了整個(gè)電路的穩(wěn)定性。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。