[发明专利]一种传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器

权利要求书

1.一种传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器，包括传感器自识别单元，传感器采样放大滤波单元，电源电路单元，电压过零信号采样处理单元，传感器参考稳压基准单元，CAN通信及保护单元，声光报警驱动单元和MCU微处理器；

其特征是：所述传感器自识别单元包括传感器连接线的断路、短路识别单元和传感器类型识别单元；

所述的传感器连接线的断路、短路识别单元包括传感器信号输入端子P1、传感器参考稳压基准单元、场效应管Q1、运算放大器U2和MCU微处理器，传感器采集到的信号经端子P1与稳压管TVS1、电阻R5两端并联输出，R5的一端接所述的传感器参考稳压基准单元而得到稳定的直流参考基准电压，R5的另一端通过电阻R8接运算放大器U2，通过所述的运算放大器U2对输入信号进行放大、滤波处理后经所述的MCU微处理器进行数模转换，同时MCU微处理器输出周期为40mS的3个脉冲方波信号控制场效应管Q1的通断， MCU微处理器在每个脉冲信号的高电平期即Q1开通状态时采集数据，然后对采集到的数据进行分析处理并自动判断出是否有传感器连接线的断路和短路故障；

所述传感器的类型识别单元包括传感器信号输入端子P1、场效应管Q1、采样放大滤波单元和MCU微处理器，当所述的MCU微处理器完成对各外设的初始化后，由其PTC5脚输出周期为20mS的3个脉冲方波信号驱动场效应管Q1的开通或关断，在这3个脉冲方波信号产生期间内MCU微处理器会定时采集并处理经放大滤波后的传感器输入信号V2的电压值，并根据剩余电流互感器式传感器或测温式传感器不同技术特征的V2电压值而自动判定传感器的类型。

2.根据权利要求1所述的传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器，其特征是：所述的传感器采样放大滤波单元设置有运算放大器U2B和运算放大器U2A，通过所述的MCU微处理器分别调整剩余电流互感器式传感器或测温式传感器输入信号放大电路U2B的不同增益；

所述的传感器采样放大滤波单元还包括二阶有源滤波器，所述的二阶有源滤波器包括运算放大器U2A，电阻R9、R10，电容C2、C6、C7，所述二阶有源滤波器输出接电阻R11，并通过R11、三端电容V1连接至MCU微处理器的ADC采样端。

3.根据权利要求1所述的传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器，其特征是，所述的传感器参考稳压基准单元包括电阻R1 、由电容C1、C2、C3、C4、电感L1 、L2组成的滤波电路，通过 U1 稳压后为运算放大器U1B、U1A和所述的MCU微处理器提供稳定的参考基准电压。

4.根据权利要求1所述的传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器，其特征是：所述的电压过零信号采样处理单元包括接线端子P2和电源变压器T1 ，所述的电源变压器T1 的初级绕组与光耦U6的输入串联， 光耦U6的输出通过R18连接到电压过零信号采样处理单元的输入端，通过比较器U1 ，电阻R1，R2，R3，R4和电容C1，实现对输入电压过零信号的整形放大以及信号的滞环控制后输出到所述MCU微处理器，所述MCU微处理器通过电源电压的周期信号来控制数模转换ADC的采样周期信号，从而达到采样信号的有效值测量周期与电源电压周期同步的目的。

5.根据权利要求1所述的传感器自适应型复合式电气火灾监控探测器，其特征是：所述的电源电路包括供电电源接线端子P2、隔离变压器T1和滤波电路，所述供电电源连接到隔离变压器T1的初级 ，T1的次级连接到整流桥 U5 然后通过滤波电容C21、三端滤波器CL1、滤波电容C19、C20滤波后，一路进入三端稳压器U4，由三端稳压器U4输出经滤波元件L1 、C16、C17、C18再次滤波后分别给探测器各个功能单元供电，另一路通过VDD连接到MCU微处理器的ADC参考基准稳压电路，为MCU微处理器提供参考基准稳压电源。