[发明专利]一种快速响应的双气体传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，具体涉及一种快速响应的双气体传感器装 置。

背景技术

气体传感器是气体检测系统的核心，是一种将某种气体体积分数转化成对 应电信号的器件。气体传感器是依靠与气体相互作用时产生表面吸附或反应， 引起传感器电导率、自身质量或其他特性的改变，从而检测出被测气体的浓度。 但是气体传感器在吸附气体后，由于材料性质的限制，气体的解吸附却非常缓 慢。当改变被测气体浓度或种类时，气体传感器无法立即作出响应，导致传感 器测量惯性较大，响应时间较长，输出响应相对于输入信号存在着严重的时间 滞后问题，难以实现实时准确测量。另一方面，气体传感器对某些气体存在着 一定的交叉敏感性，传感器表面未被解吸附的气体分子也会产生一定的响应信 号，从而给被测气体的输出响应信号造成一定的干扰，影响了传感器件的灵敏 度，也降低了测量的重复性和可靠性。因此，如何加快气体传感器表面气体分 子解吸附，并提高气体传感器的响应速度称为影响气体检测系统性能的重要环 节。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种快速响应的双气体传感器装置，该 装置能克服单一气体传感器响应速度慢的缺陷。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种快速响应的双气体传感 器装置，其特征在于，包括两个结构相同的气体传感器，还包括以下模块：

数字可调定时器：设定和调节两个气体传感器交换工作状态的时间；

继电器模块：控制两个气体传感器转换工作状态；

加热电路模块：在继电器模块的控制下对气体传感器提供加热电压；

双气体传感器测量电路模块：使气体传感器工作完成气体测量工作；

电源电路模块：为双气体传感器测量电路模块以及数字可调定时器提供工作 电压；

其中，电源电路模块连接数字可调定时器模块和继电器模块，加热电路模块 经继电器模块连接双气体传感器测量电路模块，两个气体传感器交替工作和加 热：当一只气体传感器工作时，对另一只气体传感器同时进行加热解吸附，达到 一定时间后，两只气体传感器交换工作状态。

按照本发明所提供的快速响应的双气体传感器装置，其特征在于，所述继电 器模块选用双刀双掷型继电器，其包括两副动触接点J2、J3和J5、J6；一副静 触接点J1、J4，J1分别在J2、J3之间吸合和释放，J4分别在J5、J6之间吸合 和断开，以实现不同工作状态的转换。

按照本发明所提供的快速响应的双气体传感器装置，其特征在于，所述数字 可调定时器电路模块由14位二进制串行计数器芯片CD4060、双D触发器芯片 74LS74、12位二进制计数器芯片CC4040、定时时间设置开关、吸断时间比调档 开关以及外围的电阻、电容、晶振元件构成，吸断时间比调档开关能够实现继电 器吸合和断开时间具有不同的比值，定时时间设置开关完成具体的定时时间设 置，附加电路包括一开关按钮，按下按钮定时器开始定时。

按照本发明所提供的快速响应的双气体传感器装置，其特征在于，数字可调 定时器的输出端通过一个三极管与继电器控制端相连接，定时时间未到时，定时 器输出低电平，三极管截止，继电器动触接点J1、J4不发生断开和吸合；定时 时间到达时，定时器输出高电平，三极管导通，继电器动触接点J1、J4在静触 接点J2、J3和J5、J6之间发生断开和吸合。

按照本发明所提供的快速响应的双气体传感器装置，其特征在于，继电器的 动触接点J1与加热电路的输出端相连接，动触接点J4与电源电路的输出端相连 接，静触接点J2、J6分别与双气体传感器测量电路中S1测量电路的加热电压和 电源电压的正极相连接，静触接点J3、J5分别与双气体传感器测量电路S2测量 电路的加热电压和电源电压的正极相连接。

本发明所提供的提高响应速度的双气体传感器装置的有益效果是：

1、本发明装置电路简单，元器件少，成本低，体积小，实用性强。

2、本发明装置能显著提高气体检测系统的响应速度，缩短气体检测系统的 响应时间。

3、可以在具体实例中根据气体传感器性能及具体情况下气体解吸附所需时 间的长短，设置不同的定时时间，可重复度高。

附图说明

图1是本发明的逻辑框图；

图2是本发明的一个实施例(典型电路)的电路图。