[发明专利]一种长寿命智能型一氧化碳传感器

权利要求书

1.一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：包括一氧化碳气体检测模块、微处理器、通讯交互模块、位置定位模块和自诊断模块；

所述一氧化碳气体检测模块用于检测一氧化碳气体浓度，并将检测到的数据实时传输至所述微处理器，微处理器用于识别其余模块的状态并控制其余模块的工作；所述通讯交互模块用于与上级设备或地面监控平台通信；所述位置定位模块通过传感器三维位置坐标的实时更新测量方法实时检测传感器的位置，并通过通讯交互模块将位置信息上传至地面监控平台；所述自诊断模块用于实时对传感器故障特征信息进行检测与诊断，判断传感器是否处于故障状态；

所述位置定位模块、通讯交互模块、电源模块和微处理器依次连接，自诊断模块与电源模块连接，一氧化碳气体检测模块与微处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：所述位置定位模块包括与外界进行信息交互的定位模块，或不与外界进行信息交互的自主定位模块，或同时包括两种定位模块；当传感器位置变化时，位置定位模块将位置信息发送至微处理器，微处理器将位置信息及对应时间进行存储，并通过通讯交互模块上传。

3.根据权利要求1所述的一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：传感器三维位置坐标的实时更新测量方法具体如下：

S1、读取传感器存储的位置信息，存入变量W_pre，预设位置有效变化量为L；

S2、读取位置定位模块的位置信息，存入变量W，记录变化时刻T；

S3、计算位置瞬时变化量Δ＝W-W_pre；

S4、比较Δ是否大于L，若大于，则进入步骤S5，若不大于，则返回步骤S2；

S5、将W的值赋予W_pre，更新传感器位置信息和变化时刻，并将位置信息和变化时刻传输至微处理器，返回步骤S2。

4.根据权利要求1所述的一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：所述传感器故障特征信息包括一氧化碳传感器的输入电压和输入电流，以及一氧化碳气体检测模块的供电电压和输出信号电压幅值；

自诊断模块检测传感器故障特征信息的方式具体为：

1)输入电压通过总阻值不小于100KΩ的由不少于两个电阻组成的分压检测电路进行检测，若输入电压的A/D信号输入电压大于U₁或者小于U₂，则一氧化碳传感器的输入电压异常；

2)输入电流通过在输入电压正极串联阻值为1Ω的电流取样电阻进行取样，并采用差分放大电路将经过取样的电流转换为A/D信号输入电压，若输入电流的A/D信号输入电压大于U₃或者小于U₄，则一氧化碳传感器的输入电流异常；

3)供电电压通过总阻值不小于10KΩ的由不少于两个电阻组成的分压检测电路进行检测，若供电电压的A/D信号输入电压大于U₅或者小于U₆，则一氧化碳气体检测模组的供电电压异常；

4)输出信号电压幅值应在1.0～2.25VDC的范围之内。

5.根据权利要求4所述的一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：U₁和U₂的大小由一氧化碳传感器的正常工作输入电压的最大值和最小值决定；U₃和U₄的大小由对应于输入电压的工作电流的最大值和最小值决定；U₅和U₆的大小由一氧化碳气体检测模块的正常供电电压的最大值和最小值决定。

6.根据权利要求1所述的一种长寿命智能型一氧化碳传感器，其特征在于：所述一氧化碳气体检测模块包括一氧化碳敏感元件和信号处理电路；

所述一氧化碳敏感元件用于检测一氧化碳气体浓度，输出电流信号，信号处理电路将电流信号转换为电压信号，并将电流信号传输至微处理器中。