[实用新型]一种智能甲烷全量程传感器

权利要求书

1.一种智能甲烷全量程传感器，其特征在于：包括有四线插座(M100)、电桥工作电源(M101)、弱电电路电源(M102)、通信接口电路(M103)、甲烷电桥工作电路(M104)、单片机电路(M105)以及用于计算甲烷检测元件相对于环境温度温升的环境温度测量电路(M106)，其中，所述四线插座(M100)的两电源线连接电桥工作电源(M101)，通过所述电桥工作电源(M101)提供3.6V的VP3V6电源，以供电桥电路工作，同时也向除电桥电路以外的弱电电路电源(M102)供电，所述弱电电路电源(M102)连接电桥工作电源(M101)；所述四线插座(M100)的两通信线为I²C通信线，并连接通信接口电路(M103)，所述通信接口电路(M103)连接单片机电路(M105)，所述单片机电路(M105)的单片机STM32L151C8内含EEPROM存储器，用于存储传感器的工作参数和设定的I²C地址，单片机片上集成有所需的DAC、ADC和I²C外设；所述甲烷电桥工作电路(M104)和环境温度测量电路(M106)分别连接单片机电路(M105)。

2.根据权利要求1所述的一种智能甲烷全量程传感器，其特征在于：所述甲烷电桥工作电路(M104)选择甲烷催化燃烧传感器MJC4/3.0L，包括有场效应管(Q301)、放大器(U301A)、NPN三极管(Q302)、第一电阻(R301)、第二电阻(R302)、第三电阻(R311)、第四电阻(R312)、第五电阻(R313)、第六电阻(R314)、第七电阻(R315)；其中，所述甲烷催化燃烧传感器MJC4/3.0L的黑元件(RTb)为带催化剂的铂电阻，其白元件(RTw)为不含催化剂的铂电阻；所述场效应管(Q301)的栅极接单片机STM32L151C8的I/O开关信号输出，其漏极接电桥工作电源(M101)，由所述电桥工作电源(M101)提供3.6V的VP3V6电源，所述场效应管(Q301)并联有第一电阻(R301)；所述放大器(U301A)、NPN三极管(Q302)和第二电阻(R302)组成功率放大和电压跟随电路，所述放大器(U301A)的同相输入端接单片机STM32L151C8的DAC输出；所述第三电阻(R311)、第四电阻(R312)、黑元件(RTb)、白元件(RTw)和第五电阻(R313)组成一个电桥，所述黑元件(RTb)、第六电阻(R314)、白元件(RTw)和第七电阻(R315)组成另一个电桥。

3.根据权利要求1所述的一种智能甲烷全量程传感器，其特征在于：所述电桥工作电源(M101)和弱电电路电源(M102)分别采用LDO电源芯片SPX1117和SPX3819，参考电源采用REF3020，所述参考电源接单片机STM32L151C8的ADC引脚，并采用比对的方法来校正其它模拟输入信号的测量值。

4.根据权利要求1所述的一种智能甲烷全量程传感器，其特征在于：所述通信接口电路(M103)由单片机STM32L151C8的I²C引脚、上拉电阻和ESD芯片PRTR5V0U2X组成。

5.根据权利要求1所述的一种智能甲烷全量程传感器，其特征在于：所述环境温度测量电路(M106)采用DS18B20对环境温度进行测量。