[实用新型]多功能测氧仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体检测装置，尤其是一种多功能测氧仪。 

背景技术

测氧仪测出的数据是否准确, 主要取决于感应装置的优劣, 目前我国现有的测氧仪主要采用氧化锆或白金作为测氧的传感器, 由于氧化锆对使用环境要求较高, 需要在600 ~ 750℃的恒温下才能正常测氧,而白金价格昂贵, 因此, 这类测氧仪无法做成普及型环境监测仪器。    

发明内容

为解决以上的问题，本实用新型提供单片机为核心，氧探头采用的是可在常温下使用且性价比高, 工作方式主要是电化学反应。 

本实用新型提供一种多功能测氧仪，包括氧气传感模块、转换模块、主控制模块、显示模块、按键模块，其特征在于：氧气传感模块、转换模块、主控制模块、显示模块依次连接，主控制模块还与按键模块连接。氧气传感模块获取相关数据后经转换模块放大、滤波、A/D转换成数字量发送给主控制模块处理，显示模块进行显示，按键模块进行相关数据的查询以及设置。 

本实用新型的有益效果是，提高了设备的准确度，降低了设备的成本，具有较高的实用价值。 

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，多功能测氧仪，包括氧气传感模块1、转换模块2、主控制模块3、显示模块4、按键模块5，其特征在于：氧气传感模块1、转换模块2、主控制模块3、显示模块4依次连接，主控制模块3还与按键模块5连接。氧气传感模块1获取相关数据后经转换模块2放大、滤波、A/D转换成数字量发送给主控制模块3处理，显示模块4进行显示，按键模块5进行相关数据的查询以及设置。 

氧气传感模块1采用氧探头包含一根铂阴极棒和一根银阳极棒, 浸泡在氯化钾电解液中, 其中电解液池的底端用12m厚的聚四氟乙烯薄膜封闭, 使电解液与空气隔离。当阴极和阳极中间施加700mV 的电压后, 电解液池中的氧气扩散到铂阴极发生化学反应, 所到达铂阴极表面的氧被电解耗尽,如果隔膜外空气中有氧气存在, 则氧气不断透过隔膜到达阴极表面, 在阴极产生电解电流, 此时到达阴极的氧气受扩散系数影响, 最后建立平衡, 产生稳定的电流。转换模块2包括放大、滤波、以及A/D转换三个部分，放大部分采用低噪声高精度运算放大器OP07, 从氧探头进来的电流记为IY2, 经过Y2点流到OP07,因此Y2点的电压为UY2 = IY 2 * R225, 由于输入的电流非常小,运放器件输入电阻很高, 因此图中U1 点的电压值等于UY2，R229是分压器, 调节R229的值可以影响AD点的电压值。滤波部分采用的是二元低通滤波器,由于采集到的模拟数据有干扰, 因此采用低通滤波器滤去高频干扰信号。A/D转换采用12位逐次逼近式 A/D转换器，它转换速度快，12位精度一次转换时间为25 s，转换速率为40MSPS,片内具有三态输出锁存缓冲器，全8位或16位微处理器接口，250 s总线读取时间，与微处理器接口简单，非线性误差小于± 1/2LBS或± 1LBS。主控制模块3选择了Silicon系列的C8051F330单片机芯片。该芯片使用C IP- 51微控制器内核, 拥有带模拟多路器的真正10位单端/差分ADC, 可以满足显示精度以及相关功能的完善。显示模块4由4个8段共阴极的LED数码管来实现, 显示空气中氧气的体积分数, 其精度可达小数点后两位。按键模块 5由5个I /O 口实现, 分别接s1、s2、s3、s4和KEY 点, 其中s1、s2、s3、s4对应的I/O口和显示电路的4路控制I/O 口共用。