[实用新型]一种可配置可编程增益的气体报警器用传感器模块

说明书

本实用新型提供了一种可配置可编程增益的气体报警器用传感器模块，包括微控制器U1和连线插座，所述微控制器U1连接有恒电位电路和测量电路，所述微控制器U1与连线插座连接，所述连线插座连接有电源电路，所述微控制器U1通过测量电路与传感器相连；所述微控制器U1集成了四个智能模拟组合的可配置信号链模块SAC0、SAC1、SAC2、SAC3，每个可配置信号链模块均可用于12位DAC或PGA。该传感器模块通过微控制器U1内置可配置可编程增益的运算放大器，可以根据不同的气体类型和不同的气体浓度自由设置传感器模块的放大倍数，实现较低浓度报警，提高了气体检测报警器的灵敏度。

技术领域

本实用新型属于气体检测报警技术领域，具体涉及一种可配置可编程增益的气体报警器用传感器模块。

背景技术

气体检测报警器的前端装有一个电化学传感器，当被测气体扩散进入传感器，在传感器的工作电极表面发生氧化还原反应，在传感器的对电极发生与之相应的逆反应，在外部电路上形成电流。由于气体进入传感器的速度由传感器的栅孔控制，所以产生的电流与传感器外气体浓度成比例，就可以直接测量当前气体含量。由于传感器所形成的电信号很微弱，不能直接被气体检测报警器的变送板所利用，就需要在此电信号和变送板之间加一个放大电路，将微弱电信号进行放大。当足够大的电信号传送到变送板的微处理器上，经过微处理器的模数转换和计算，就可以控制各种报警装置进行报警以及显示器的浓度显示。

现有的气体检测报警器所用的传感器模块，采用普通的运算放大电路，运算放大器的增益即放大倍数是固定的，在检测较大浓度的气体时，气体检测报警器可以正常工作。但遇到气体浓度较低的工况时，传感器发生的化学反应弱，所形成的电信号也很微弱，经过传感器模块放大的电信号也不足以支持气体检测报警器的变送板实现报警。因为气体检测报警器一般的检测对象都是有毒或者易燃易爆气体，这样就容易导致生产安全事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可配置可编程增益的气体报警器用传感器模块，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本实用新型提供的技术方案如下：

一种可配置可编程增益的气体报警器用传感器模块，包括微控制器U1和连线插座，所述微控制器U1连接有恒电位电路和测量电路，所述微控制器U1与连线插座连接，所述连线插座连接有电源电路，所述微控制器U1通过测量电路与传感器相连；

所述微控制器U1集成了四个智能模拟组合的可配置信号链模块SAC0、SAC1、SAC2、SAC3，每个可配置信号链模块均可用于12位DAC或PGA。

所述测量电路包括点对点通讯功能模块FB1、FB2和FB3，以及电阻R1、R3、R4、R5和C9，所述SAC2的输出端OA2O经FB3与传感器的对电极连接，所述SAC2的反向输入端OA2-依次串接R5、R4后经FB2与传感器的参比电极相连，所述SAC3的反向输入端OA3-串接R3后经FB1与传感器的工作电极相连；

所述SAC3的输出端OA3O经电容C9、电阻R1和SAC3的反向输入端OA3-相连，所述电容C9和电阻R1并联。

所述恒电位电路包括电容C4、C6和C8，所述C4一端与SAC2的输出端OA2O连接，另一端与R5的输出端连接，所述C8一端与SAC2的输出端OA2O连接，另一端接地，所述C6一端与R4的输出端连接，另一端接地。

所述连线插座的TXD信号通过电阻R10连接微控制器U1，所述连线插座的TXD信号通过电阻R11连接微控制器U1，所述连线插座通过点对点通讯功能模块FB4接地，供电电压经连线插座和经点对点通讯功能模块FB5连接电源电路。

所述电源电路包括低压差线性稳压模块U2、电容C1、C2、C3、C11、C12、C13和C14，所述点对点通讯功能模块FB5的出口端并联C11和C12后连接U2，所述C11和C12的另一端均接地，所述U2的输出端并联C13和C14后并联C1、C2和C3进行滤波后进入U1。