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专利名称：甲烷传感器信号输出电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在煤矿安全监测系统中用于甲烷传感器信号 传输的甲烷传感器信号输出电路。
背景技术：
在煤矿安全监测系统中，安装在井下的甲烷传感器与控制装置配接 之间的信号传输有多种制式，其作用是将传感器釆集到的信号用电缆传 递到数公里外的监控分站，传输过程中不得引入衰减和畸变。传感器配
接的设备有多种不同的制式，通常采用200 - 1000HZ脉冲频率输出、4 -2011^模拟电流输出、异步串行数字信号输出，每种输出都要有独立的 驱动电路，相互不能兼容互换，无法实现在一台传感器上多种制式兼容， 致使一个产品派生出许多规格，给现场用户带来诸多不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成了多种制式的信 号的传输电路，能够将模拟量电流输出、频率脉冲输出和串行数字信号 输出整合在一个驱动端口上，无需切换硬件的兼容模式而通过软件设置 就可实现多种输出制式的转换，并且电路简单可靠的甲烷传感器信号输 出电路。
本实用新型的甲烷传感器信号输出电路包括有与单片机的驱动引 脚连接的信号输入端T1、与单片机的1/0输出入引脚连接的信号输入端 TXD以及与直流电源连接的电源端VCC;所述信号输入端T1经过依次串接的电阻Rl和R5与 一个运算放大器IC1的比较端正极连接，电源端VCC 经过电阻R6连接到运算放大器IC1的比较端负极，电源端VCC经过并 联的电阻R4和电容C1连接到电阻R1和R5之间，电源端VCC经过电容 Cl连接到运算放大器IC1的比较端正极，所述信号输入端TXD经过依次 串接的电阻R2和R3与电源端VCC连接， 一个三极管G1的基极连接到 电阻R2和R3之间，三极管G1的基极还经过二极管Dl连接到运算放大 器IC1的输出端，三极管Gl的发射极与运算放大器IC1的比较端负极 连接，三极管Gl的集电极经过电阻R7与传感器信号远传输出端T7连 接。
本实用新型用于甲烷传感器信号输出时，只需一套电路就可兼容所 有的输出制式，可以完成恒流脉冲输出、模拟电流输出、串行数字信号 输出，并且可以方便地使用单片机通过软件设置的方式实现脉冲输出、 电流输出、数字信号输出的转换，从而大大提高了对不同规格制式设备 适应性，方便了使用。


图l是本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图所示电路中，T7是传感器信号远传输出端，经电缆与分站信号 输入相连；Tl端连接单片机驱动引脚，设定为输出端口，通过软件在T1 上输出方波脉冲信号，这一输出信号经过R1、 R4分压电阻产生恒流基准 电压，基准电压产生在R1 、 R4的分压点上，经R5、 Cl、 C2平滑滤波后 生成出稳定的基准电压叠加在C2二端，该基准电压连接在运算放大器IC1比较端正极引脚5上，通过调整T1输出信号宽度，改变脉冲占空比就 能产生出连续可变的模拟电压基准信号；
运算放大器IC1，电流取样电阻R6，输出驱动晶体管G1三个器件构 成反馈恒流环路，R6上的压降与C2上的基准电压相比较，强烈的负反馈 环路迫使R6上的压降等于基准电压，从而将电压信号转换成随基准电压 变化的恒流输出信号，由T7端远传到监控分站。高阻抗的恒流信号在传 输过程中不会受电缆电阻影响，实现模拟量精确传递；
TXD端连接单片机的I/0输出入引脚，设定为输出端口，用作脉冲频 率发生端，工作在模拟电流输出状态时呈现高电平，对输出无影响，在 脉冲频率输出制式时，模拟信号T1被置成高电平，使恒流基准达到峰值 10mA,此时TXD端把软件产生的220 - 1000HZ信号对10mA恒流进行开关式 调制，也由T7端产生出恒流脉冲传递到分站，由于脉冲幅值也具有恒流 特性，在传输过程中幅度不会随电缆长短而改变；
TXD端在单片机中也是串行输出端口，在需要与数据通信设备通信 时，可以由软件对端口进行初始化设定，选择所需要协议格式的异步串 行输出，输出码的信号与脉冲频率相似，也是恒流特性的脉冲电流。
权利要求1、一种甲烷传感器信号输出电路，其特征是它包括有与单片机的驱动引脚连接的信号输入端T1、与单片机的I/O输出入引脚连接的信号输入端TXD以及与直流电源连接的电源端VCC；所述信号输入端T1经过依次串接的电阻R1和R5与一个运算放大器IC1的比较端正极连接，电源端VCC经过电阻R6连接到运算放大器IC1的比较端负极，电源端VCC经过并联的电阻R4和电容C1连接到电阻R1和R5之间，电源端VCC经过电容C1连接到运算放大器IC1的比较端正极，所述信号输入端TXD经过依次串接的电阻R2和R3与电源端VCC连接，一个三极管G1的基极连接到电阻R2和R3之间，三极管G1的基极还经过二极管D1连接到运算放大器IC1的输出端，三极管G1的发射极与运算放大器IC1的比较端负极连接，三极管G1的集电极经过电阻R7与传感器信号远传输出端T7连接。
专利摘要本实用新型涉及一种甲烷传感器信号输出电路。该电路的信号输入端T1与一个运算放大器IC1的比较端正极连接，电源端VCC经过电阻R6连接到运算放大器IC1的比较端负极，电源端VCC经过并联的电阻R4和电容C1连接到电阻R1和R5之间，电源端VCC经过电容C1连接到运算放大器IC1的比较端正极，信号输入端TXD与电源端VCC连接，三极管G1的基极连接到电阻R2和R3之间，三极管G1的基极还经过二极管D1连接到运算放大器IC1的输出端，三极管G1的发射极与运算放大器IC1的比较端负极连接，三极管G1的集电极与传感器信号远传输出端T7连接。本实用新型集成了多种制式的信号的传输电路并且电路简单。
文档编号G01N27/00GK201181285SQ20082003454
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者贾柏青 申请人:镇江中煤电子有限公司