[实用新型]高稳定性的矿用氧气传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全检测器件领域，尤其涉及高稳定性的矿用氧气传感器。

背景技术

煤矿井内的空气是利用机械或自然通风动力，使得地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动。煤矿井内的空气主要供井内的矿工正常呼吸，煤矿井下氧气浓度直接关系到矿工的生命安全，因此，需要实时监测煤矿井内空气的氧气浓度值，当其氧气浓度值低于一定阀值时进行报警。而矿用氧气传感器在氧气检测过程中起到了至关重要的作用。

现有的矿用氧气传感器主要通过搭建纯硬件电路采集煤矿井内的氧气浓度，由于硬件电路设计时，其自身就存在很大的误差，抗干扰能力较差，因此，采用现有的矿用氧气传感器来监测煤矿井内空气的氧气浓度值，误差较大，稳定性差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型所解决的问题在于，提供一种抗干扰能力强，误差小，稳定性好的矿用氧气传感器。

为解决上述技术问题，实现实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

高稳定性的矿用氧气传感器，包括采集电路和放大电路；采集电路包括氧气敏感元件和转换电阻；氧气敏感元件具有感应电极以及负电极；氧气敏感元件用于将检测到的氧气浓度转换为电流信号；转换电阻的两端并联在氧气敏感元件的感应电极和负电极，转换电阻用于将氧气敏感元件输出的电流信号转换为电压信号输出；氧气敏感元件的感应电极与放大电路的输入端连接，放大电路用于将采集电路输出的电压信号进行放大输出，作为所述矿用氧气传感器的输出。

进一步，所述放大电路为电阻并联负反馈放大电路，包括第一运算放大器，连接在第一运算放大器反向输入端的输入电阻，与输入电阻和第一运算放大器并联的反馈电阻；第一运算放大器同向输入端通过平衡电阻连接至第一运算放大器的参考电源；第一运算放大器的输出端为放大电路的输出端，输入电阻的输入端为放大电路的输入端；放大电路的输入端通过串联一放大电阻连接至氧气敏感元件的感应电极。

进一步，所述输入电阻的阻值为10K欧姆，所述反馈电阻的阻值为10K欧姆，所述平衡电阻的阻值为10K欧姆，所述放大电阻的阻值为1K欧姆。

进一步，还包括有电压跟随电路，电压跟随电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的同向输入端连接有匹配电阻，第二运算放大器的反向输入端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端为电压跟随电路的输出端，连接至所述氧气敏感元件的负电极。

进一步，所述匹配电阻的阻值为10K欧姆。

相比于现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型的矿用氧气传感器，采用氧气敏感元件进行采集，氧气敏感元件能够连续自动地将井下氧气浓度转换成标准电流信号，并由转换电阻转换为电压信号后输出给放大电路进行放大，作为矿用氧气传感器的最终输出。该矿用氧气传感器采用了专门的微弱电流信号采集电路以及放大电路，减小了采集的误差，抗干扰能力强，稳定性好。

2、本实用新型的矿用氧气传感器，采用电阻并联负反馈放大电路进行放大，并增加有放大电阻，能够将氧气敏感元件输出的弱电流信号通过采集放大为可分辨的模拟电压信号，增加信号采集的准确性。

3、本实用新型的矿用氧气传感器，还设有电压跟随电路，能够将氧气敏感元件的负电极的电压抬高，使得氧气敏感元件输出的弱电流信号能被运放识别，而不至于运放将其判定为噪声。

附图说明

图1为实施例中提供的矿用氧气传感器的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

高稳定性的矿用氧气传感器，如图1所示，包括采集电路和放大电路；采集电路包括氧气敏感元件YJ1和转换电阻R2；氧气敏感元件YJ1具有感应电极S和负电极C；氧气敏感元件YJ1用于将检测到的氧气浓度转换为电流信号；转换电阻R2的两端并联在氧气敏感元件YJ1的感应电极S和负电极C，转换电阻R2用于将氧气敏感元件YJ1输出的电流信号转换为电压信号输出；氧气敏感元件YJ1的感应电极S与放大电路的输入端连接，放大电路用于将采集电路输出的电压信号进行放大输出，作为所述矿用氧气传感器的输出Yout。