[实用新型]一种用于无线传感器网络的一氧化碳浓度监测模块

说明书

一种用于无线传感器网络的一氧化碳浓度监测模块，它包括气体传感器采集前端、无线通信单元和电源管理单元；气体传感器采集前端主要由气体传感器和信号放大单元组成；气体传感器为MGS1100型一氧化碳传感器；信号放大单元主要由仪表放大器和可调电阻器RP构成；无线通信单元内部集成有无线射频前端、微处理器和AD转换器；气体传感器采集前端的输出口与AD转换器的模拟输入口相连接，AD转换器的数字输出口与微处理器的输入口相连接，微处理器的输出口与无线射频前端的输入口相连接。本实用新型具有电路结构简单、体积小、检测精度较高，并且能够实现工业级远距离无线传输的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种一氧化碳浓度监测系统，具体是一种用于无线传感器网络的一氧化碳浓度监测系统，属于检测与控制技术领域。

背景技术

无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)由部署在监测区域内大量微型传感器节点组成，通过无线通信的方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。WSN的目的是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息。它对通信、微电子、智能仪表等诸多产业有巨大的促进和辐射作用，对全球产业结构深度调整、经济发展方式转变有重要的现实意义，世界各国都非常重视其发展和应用。在WSN的发展中，无线数据传输起核心作用，其技术先进性决定了WSN应用的深度和广度。在考虑WSN网络特征的基础上，WSN对数据协作传输的需求主要归纳为如下几个方面：①传输可靠性；②低能耗；③低复杂度。

此外，无线传感器网络中各类传感器监测节点的设计也是影响整个传感器网络性能表现的重要方面。由于无线传感器网络中存在大量的传感器节点，因此往往需要通过硬件设计使得节点电路具有体积下、检测精度较高、功耗低，并且能够实现检测数据工业级远距离无线传输的特点。

例如，CO传感器节点就是工业生产中一个重要的的用于无线传感器网络的监测模块。工业废气、燃料燃烧气体、汽车尾气、内燃机等的排放对空气造成的污染日益严重，其中CO气体对人体的健康影响很大，传统的分析仪虽具有测试精度高、灵敏度高和检测浓度范围大等优点,但体积大、价格高、无法及时探测，而且需要进行人工采样,不能应用到无线传感器网络中去。

综上，工业生产中需要一种电路结构简单、体积小、检测精度较高，并且能够实现工业级远距离无线传输的CO传感器模块作为传感器节点应用到无线传感器网络中去。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是怎样提供一种电路结构简单、体积小、检测精度较高，并且能够实现工业级远距离无线传输的CO传感器模块。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。

一种用于无线传感器网络的一氧化碳浓度监测模块，其特征在于：它包括气体传感器采集前端、无线通信单元和电源管理单元；

所述气体传感器采集前端主要由气体传感器和信号放大单元组成；所述气体传感器为MGS1100型一氧化碳传感器；所述气体传感器的加热端与电源正极VCC相连接，气体传感器的信号输出端VOUT与负载电阻R的一端相连接，负载电阻R的另一端接地；

所述信号放大单元主要由仪表放大器和可调电阻器RP构成，所述仪表放大器的信号输入端与气体传感器的信号输出端VOUT相连接，仪表放大器的输出端为气体传感器采集前端的输出口；可调电阻器RP的一个固定端与抽头端连接在一起，连接电节点记作电节点A，仪表放大器的第一增益调节端与电节点A相连接，仪表放大器的第二增益调节端与可调电阻器RP的另一个固定端相连接；

所述无线通信单元内部集成有无线射频前端、微处理器和AD转换器；所述气体传感器采集前端的输出口与所述AD转换器的模拟输入口相连接，所述AD转换器的数字输出口与微处理器的输入口相连接，微处理器的输出口与无线射频前端的输入口相连接；

无线射频前端的输出口通过功率放大器与天线子模块相连接。