�？榛闹悄芷逄讲馄鞯闹谱鞣椒�-山东亚星游戏官网机床有限公司

专利名称：�？榛闹悄芷逄讲馄鞯闹谱鞣椒�
技术领域：
�？榛闹悄芷逄讲馄骷际趿煊騕0001]本实用新型涉及气体探测器领域，尤其涉及一种模块化的智能气体探测器。
技术背景[0002]气体探测仪器是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量，可广泛应用于燃气、石油化工、冶金、钢铁、炼焦、电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器。近年来随着国民经济的迅速发展，工业化进程的快速发展，工业生产的各行各业对气体浓度监控也提出了更高的要求。传统的气体探测器不具备�？榛纳杓评砟睿� 只具备了现场检测气体浓度并且实时显示气体浓度的功能，在工业现场只能有一种显示方式，或者是数码管方式显示或者是液晶屏方式显示，并且显示方式是固定的，不可任意改变的。但这两种显示方式各有各的优缺点，不同的工业现场可能需要不同的显示方式。在工业现场如果出现问题，需要更换器件或者�？榈氖焙颍匦攵峡瞧饕潜淼墓┑缦低常瞧逄讲馄髟诠ひ迪殖∫话愣际且橥屑嗫兀坏┮惶ㄒ瞧鞒鱿治侍饨形薜氖焙颍� 必定会影响其他探测器的正常工作，维修和检测及其不方便，这对集散控制系统来说是个致命的缺点。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种�？榛闹悄芷逄讲馄鳎梢愿莨ひ蹈髦窒殖〉男枨笱≡癫煌哪？榻腥我庾楹希纬筛邮屎细霉ひ迪殖∈褂玫钠逄讲馄鳌0004]本实用新型采用下述技术方案一种�？榛闹悄芷逄讲馄鳎ㄆ宕衅鳌� 主控制�？�、显示�？�、通信�？椤⒋衅餍藕胖悄懿杉砟？�、电源�？椋宕衅髂？榈男藕攀涑龆擞氪衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆肆樱衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆擞胫骺刂颇？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈耐ㄐ哦擞胪ㄐ拍？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈男藕攀涑龆擞胂允灸？榈男藕攀淙攵肆樱缭茨？橛糜谙蚋鞲瞿？楣┑�。[0005]所述的显示�？榘ㄒ壕允灸？榛蚴牍芟允灸？�。[0006]所述的通信�？榘≧S485�？榛蚝焱馔ㄐ拍？椤0007]所述的主控制模块的信号输出端还连接有4 20mA输出�？�。[0008]所述的各个�？橛肫渌？榈牧右派暇佑腥炔灏蔚缏罚炔灏蔚缏钒ǖ缱韬偷缛荩缱璐釉谟肫渌？榈牧右派希缛菀欢肆拥缱瑁硪欢私拥�。[0009]所述的传感器信号智能采集处理�？榘ǚ糯蟮缏贰⒙瞬ǖ缏�、AD转换电路和中央处理单元，放大电路的输入端与气体传感器的信号输出端连接，放大电路的信号输出端通过滤波电路连接AD转换电路的信号输入端连接，AD转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的通信端与主控制�？榈耐ㄐ哦肆�。[0010]所述的RS485模块包括DC/DC电源隔离电路、输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换电路，所述输入信号隔离电路的信号输入端为RS485�？榈男藕攀淙攵耍� 输入信号隔离电路的信号输出端与RS485转换电路相连接，RS485转换电路的信号输出端与输出信号隔离电路的输入端连接，输出信号隔离电路的输出端即RS485�？榈男藕攀涑龆耍籇C/DC电源隔离电路的输入端用来连接主控制�？榈牡缭炊耍珼C/DC电源隔离电路的输出端分别连接RS485转换电路的电源输入端、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。[0011]所述的主控制�？榈男藕攀涑龆肆佑斜ň？�。[0012]所述的电源�？槲�9V 30V电压源供电隔离模块，包括9V-30V电压输入端、电压转换芯片、DC/DC转换芯片、9V-30V电压输入端通过二极管与电压转换芯片的输入端连接，二极管的负极端还连接有两个并联的第一接地电容、第二接地电容，电压转换芯片的输出端通过第一电感和第二电感连接DC/DC转换芯片的输入端；电压转换芯片的输出端还连接有第一稳压管，电压转换芯片的反馈端连接第二电感，还连接第三接地电容；DC/DC转换芯片的输入端还连接有两个并联的第四接地电容、第五接地电容，DC/DC转换芯片的输出端连接5V电压输出端的第一引脚，5V电压输出端的第二引脚接地，第二稳压二极管的正极接地，负极连接DC/DC转换芯片的输出端。[0013]本实用新型�？榛闹悄芷逄讲馄骱痛车钠渌讲馄飨啾龋辛四？榛杓频乃枷耄扛瞿？榇庸δ苌戏质嵌懒⒖模羌父瞿？樽楹弦院缶托纬闪朔瞎ひ迪殖∈褂玫钠逄讲馄鳎幽苁视Ω丛庸ひ迪殖〉牟煌螅臃奖愎ひ迪殖〉奈藓臀すぷ�。显示方式可以为数码管显示方式或者液晶屏显示方式，大大提高了仪器显示方式的灵活性；如果需要更换各个�？榈氖焙颍扌瓒峡缭聪低常С执缛炔灏危换嵊跋煺鱿低车恼Ｔ诵校痪哂�485通信端口和4 20mA模拟电流输出端口，不但可以和具有485通信功能的控制器主机和PC机上的上位机监控软件进行通信，而且可以和各种PLC 设备之间进行通信，也可以和标准的4 20mA采集卡进行数据采集工作；红外通信�？榭梢灾性毒嗬氩僮骱蜕瓒ㄆ逄讲馄鳎芊奖愕目刂浦悄芷逄讲馄飨允靖髦窒低巢问�。

[0014]图1为本实用新型的框图；[0015]图2为本实用新型中热插拔电路图；[0016]图3为本实用新型中电源�？榈牡缏吩硗迹籟0017]图4为本实用新型中RS485�？榈缏房蛲迹籟0018]图5为本实用新型中RS485模块电路原理图。
具体实施方式
[0019]如图1所示，本实用新型�？榛闹悄芷逄讲馄鳎ㄆ宕衅�、主控制�？� (C8051F350)、显示�？�、通信模块、传感器信号智能采集处理�？�、红外通信�？�、电源�？椋宕衅髂？榈男藕攀涑龆擞氪衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆肆樱衅餍藕胖悄懿杉砟？榈耐ㄐ哦擞胫骺刂颇？榈耐ㄐ哦肆樱骺刂颇？榈耐ㄐ哦嘶褂隦S485�？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈男藕攀涑龆嘶沽佑�4 20mA输出�？椋� 主控制模块的信号输出端与显示�？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈耐ㄐ哦嘶沽雍焱馔ㄐ拍？椋骺刂颇？榈男藕攀涑龆肆佑斜ň？椋缭茨？橛糜谙蚋鞲瞿？楣┑�。所述的显示�？榘ㄒ壕允灸？榛蚴牍芟允灸？�。[0020]所述的各个�？橛肫渌？榈牧右派暇佑腥炔灏蔚缏罚缤�2所示，假设Pl为主控制�？榈囊牛琍2为液晶显示�？榈囊牛訮l的引脚11与P2的引脚12连接为例进行说明，Pl的引脚11连接和P2的引脚12均连接有热插拔电路，Pl的引脚11串接电阻R21，电阻R21连接电容C6接地，P2的引脚12串接电阻R22，电阻R22连接电容C7 接地，电阻R21与电阻R22连接。此热插拔电路具有抗冲击电流和抗过压保护功能，电阻 R21和电阻R22起到当进行热插拔的过程中限制接触瞬间产生接触电流的作用；当各个�？榇缌拥墓讨校赡懿布浯蟮缪梗玫缛軨6、C7的充放电原理能限制电压的瞬间变化，起到了保护芯片管脚的功能，从而实现了带电热插拔的功能。[0021]所述的传感器信号智能采集处理�？榘ǚ糯蟮缏�、滤波电路、AD转换电路和中央处理单元，放大电路的输入端与气体传感器的信号输出端连接，放大电路的信号输出端通过滤波电路连接AD转换电路的信号输入端连接，AD转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的通信端与主控制�？榈耐ㄐ哦肆�。传感器信号智能采集处理�？橹饕涸鸾宕衅魇涑龅奈⑷醯缌餍藕沤蟹糯�、滤波、AD转换，将模拟信号转换为主控�？樾枰氖中藕牛⑶医中藕糯涓骺刂颇？椋送猓醒氪淼ピ锩嬉泊娲⒘烁么衅鞫杂Φ牡捅ň�、高报警值、量程值等等系统参数，并且通过主控�？榭梢孕薷闹醒氪淼ピ锩娴南低巢问�。[0022]如图3所示，所述的电源�？槲�9V 30V电压源供电隔离�？椋�9V-30V电压输入端P3、电压转换芯片U6 (LM2576)、DC/DC转换芯片U7、9V_30V电压输入端P3通过二极管D3与电压转换芯片U6的输入端连接，二极管D3的负极端还连接有两个并联的第一接地电容Cl、第二接地电容C2，电压转换芯片U6的输出端通过第一电感Ll和第二电感L2连接DC/DC转换芯片U7的输入端；电压转换芯片U6的输出端还连接有第一稳压管D1，电压转换芯片U6的反馈端连接第二电感L2，还连接第三接地电容C3 ； DC/DC转换芯片U7的输入端还连接有两个并联的第四接地电容C4、第五接地电容C5，DC/DC转换芯片U7的输出端连接5V电压输出端P4的第一引脚，5V电压输出端P4的第二引脚接地，第二稳压二极管D2 的正极接地，负极连接DC/DC转换芯片U7的输出端。其中二极管D3起到限流保护和防止电路电源反接的作用，第一接地电容Cl、第二接地电容C2能够滤除电压的高频和抵频干扰信号；为了保证输入到系统的电压不受输入端的干扰，电压转换芯片U6的输出的5V电压又经过DC/DC转换芯片U7后得到稳定的电压，DC/DC转换芯片U7起到了隔离输出的功能，使输出的电压更加稳定，文波更加小。输入电从9V到30V之间变化时，本电源电路都输出稳定的电压，提高了本系统的电源的适应性，能克服传统仪器由于工业现场电压波动而无法正常工作的缺点。[0023]如图4所示，所述的RS485�？榘ㄋ龅腞S485�？榘―C/DC电源隔离电路、输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换电路，所述输入信号隔离电路的信号输入端为RS485�？榈男藕攀淙攵耍淙胄藕鸥衾氲缏返男藕攀涑龆擞隦S485转换电路相连接，RS485转换电路的信号输出端与输出信号隔离电路的输入端连接，输出信号隔离电路的输出端即RS485�？榈男藕攀涑龆耍籇C/DC电源隔离电路的输入端用来连接主控制�？榈牡缭炊耍珼C/DC电源隔离电路的输出端分别连接RS485转换电路的电源输入端、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。输入信号隔离电路和输出信号隔离电路能够令单片机输入或者输出的信号更加稳定，传输距离更远，抗干扰能力更强，而采用DC/DC隔离芯片将单片机系统电源进行隔离后再供给RS485转换芯片U4,令RS485转换芯片U4工作更稳定，能够更好的应用于工业领域。[0024]如图5所示，所述输入信号隔离电路包括第一光耦U1、第二光耦U2和第三光耦 U3 ；所述RS485转换电路包括RS485转换芯片U4(采用MAX13485芯片)；所述DC/DC电源隔离电路包括DC/DC隔离芯片TO;所述输出信号隔离电路包括第一限流电阻R13、第二限流电阻R14、第一上拉电阻R15和第二上拉电阻R16。所述DC/DC隔离芯片TO的电源输入端 VIN用于连接主控制�？榈牡缭炊薞CC，电源输出端VO分别连接输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换芯片U4的电源输入端。[0025]所述第一光耦Ul中发光二极管的阴极通过第一电阻Rl用于连接主控制�？榈氖荽蟹⑺鸵臨XD，阳极用于连接主控制�？榈牡缭炊薞CC，第一光耦Ul中三极管的发射极通过第六电阻R6连接RS485转换芯片U4的驱动器输入端DI，同时还连接DC/DC隔离芯片的电源输出端V0，集电极通过第七电阻R7接地，同时还通过第八电阻R8连接第一三极管Ql的基极，所述第一三极管Ql的发射极接地，集电极连接RS485转换芯片U4的驱动器输入端DI ；所述第二光耦U2中三极管的集电极通过第二电阻R2连接第二三极管Q2的集电极，发射极用于连接主控制�？榈牡缭炊薞CC，所述第二三极管Q2的发射极用于连接主控制模块的同步时钟脉冲引脚T)(D，基极通过第三电阻R3连接第二光耦U2中三极管的集电极，同时第二三极管Q2的集电极还接地，所述第二光耦U2中发光二极管的阳极连接DC/ DC隔离芯片U5的输出端，阴极通过第九电阻R9连接RS485转换芯片U4的接收器输出管脚 RO ；所述第三光耦U3中发光二极管的阴极用于连接主控制�？榈目刂菩藕攀涑龆薖l. 1，第三光耦U3中发光二极管U2的阳极用于连接主控制�？榈缭碫CC，第三光耦U3中三极管的集电极通过第十电阻RlO连接RS485转换芯片U4的接收器输出使能端RE，同时还直接连接 RS485转换芯片U4的驱动器输出使能端DE，所述RS485转换芯片U4的接收器输出使能端 RE还接地，驱动器输出使能端DE还通过第十一电阻Rll接地。[0026]所述RS485转换芯片U4的接收器同相输入端A通过第一限流电阻R13用于连接485总线的第一输入接口，同时还通过第一限流电阻R13与第一上拉电阻R15组成的串联电路用于连接主控制模块的电源端VCC，RS485转换芯片U4的接收器反相输入端B通过第二限流电阻R14用于连接485总线的第二输入接口，同时还通过第二限流电阻R14与第二上拉电阻R16组成的串联电路用于连接主控制�？榈牡缭炊薞CC ；所述RS485转换芯片U4的电源输入端还通过第十二电阻R12连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极接地，RS485转换芯片U4的接地端GND接地，同时通过电阻器Cll连接DC/DC隔离芯片TO的电源输出端V0。[0027]本实用新型所述的各个�？榇庸δ苌鲜嵌懒⒌模褂玫氖焙蚩梢愿莨ひ迪殖〉木咛逡螅≡窈鲜实哪？榻凶楹希源锏礁邮屎瞎ひ迪殖⌒枰钠逄讲馄�。其中主控制模块主要负责整个系统的管理从传感器信号智能采集处理�？榛袢∑迮ǘ燃觳庵�、低报警值、高报警值、量程值等等系统参数，同时负责驱动液晶显示�？榛蚴牍芟允灸？橄允臼荩逼迮ǘ瘸錾瓒ǖ呐ǘ戎凳保ň？榉⒊霰ň藕牛甘救嗣瞧迮ǘ瘸�。主控制�？榛菇迮ǘ炔杉萃ü齊S485通信�？榇涞娇刂破髦骰图扑慊系纳衔换嗫厝砑蛘呖刂�4 20mA输出�？槭涑龊推迮ǘ认嗷ザ杂Φ�4 20mA电流，以供控制器主机或者电流采集卡进行采集和显示。此外，可以使用配套的红外�？仄魍ü焱馔ㄐ拍？槎灾骺刂颇？榻性冻炭刂坪蜕瓒ǎ焱馔ㄐ拍？榻焱庖？仄魇涑龅脑夭ㄐ藕沤屑觳ǎ侗鸪鲇杏玫男畔ⅲ庑┯杏玫男畔⒋涓骺刂颇？椋骺刂颇？榻邮盏胶焱庖？仄魇涑龅目刂菩畔⒑螅允靖髦旨际醪问迪衷冻炭刂频墓δ埽煌币部梢允褂煤焱庖？仄鹘性冻炭刂葡碌谋甓ā⒈炅悴僮鳎蟮靥岣吡嗽冻躺瓒ㄆ逄讲馄鞯牧榛钚裕芨邮视υ诟涸鸬墓ひ迪殖《云逄讲馄鹘胁僮鞯囊�。
权利要求1.一种�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟诎ㄆ宕衅�、主控制�？�、显示模块、通信模块、传感器信号智能采集处理�？椤⒌缭茨？椋宕衅髂？榈男藕攀涑龆擞氪衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆肆樱衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆擞胫骺刂颇？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈耐ㄐ哦擞胪ㄐ拍？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈男藕攀涑龆擞胂允灸？榈男藕攀淙攵肆樱缭茨？橛糜谙蚋鞲瞿？楣〩1^ O
2.根据权利要求1所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅南允灸？榘ㄒ壕允灸？榛蚴牍芟允灸？�。
3.根据权利要求2所述的模块化的智能气体探测器，其特征在于所述的通信模块包括RS485�？榛蚝焱馔ㄐ拍？�。
4.根据权利要求3所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅闹骺刂颇？榈男藕攀涑龆嘶沽佑�4 20mA输出�？�。
5.根据权利要求4所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅母鞲瞿？橛肫渌？榈牧右派暇佑腥炔灏蔚缏罚炔灏蔚缏钒ǖ缱韬偷缛荩缱璐釉谟肫渌？榈牧右派希缛菀欢肆拥缱瑁硪欢私拥�。
6.根据权利要求5所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅拇衅餍藕胖悄懿杉砟？榘ǚ糯蟮缏贰⒙瞬ǖ缏贰D转换电路和中央处理单元，放大电路的输入端与气体传感器的信号输出端连接，放大电路的信号输出端通过滤波电路连接AD转换电路的信号输入端连接，AD转换电路的信号输出端连接中央处理单元的信号输入端，中央处理单元的通信端与主控制�？榈耐ㄐ哦肆印�
7.根据权利要求6所述的模块化的智能气体探测器，其特征在于所述的RS485�？榘―C/DC电源隔离电路、输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换电路，所述输入信号隔离电路的信号输入端为RS485�？榈男藕攀淙攵耍淙胄藕鸥衾氲缏返男藕攀涑龆擞隦S485转换电路相连接，RS485转换电路的信号输出端与输出信号隔离电路的输入端连接，输出信号隔离电路的输出端即RS485�？榈男藕攀涑龆耍籇C/DC电源隔离电路的输入端用来连接主控制�？榈牡缭炊耍珼C/DC电源隔离电路的输出端分别连接RS485转换电路的电源输入端、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。
8.根据权利要求7所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅闹骺刂颇？榈男藕攀涑龆肆佑斜ň？�。
9.根据权利要求7所述的�？榛闹悄芷逄讲馄鳎涮卣髟谟谒龅牡缭茨？槲� 9V 30V电压源供电隔离模块，包括9V-30V电压输入端、电压转换芯片、DC/DC转换芯片、 9V-30V电压输入端通过二极管与电压转换芯片的输入端连接，二极管的负极端还连接有两个并联的第一接地电容、第二接地电容，电压转换芯片的输出端通过第一电感和第二电感连接DC/DC转换芯片的输入端；电压转换芯片的输出端还连接有第一稳压管，电压转换芯片的反馈端连接第二电感，还连接第三接地电容；DC/DC转换芯片的输入端还连接有两个并联的第四接地电容、第五接地电容，DC/DC转换芯片的输出端连接5V电压输出端的第一引脚，5V电压输出端的第二引脚接地，第二稳压二极管的正极接地，负极连接DC/DC转换芯片的输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种�？榛闹悄芷逄讲馄鳎ㄆ宕衅�、主控制�？�、显示�？�、通信�？椤⒋衅餍藕胖悄懿杉砟？�、电源�？椋宕衅髂？榈男藕攀涑龆擞氪衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆肆樱衅餍藕胖悄懿杉砟？榈男藕攀涑龆擞胫骺刂颇？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈耐ㄐ哦擞胪ㄐ拍？榈男藕攀淙攵肆樱骺刂颇？榈男藕攀涑龆擞胂允灸？榈男藕攀淙攵肆樱缭茨？橛糜谙蚋鞲瞿？楣┑�。本实用新型秉承了模块化设计的思想，每个模块从功能上分是独立开的，但是几分�？樽楹弦院缶托纬闪朔瞎ひ迪殖∈褂玫钠逄讲馄鳎幽苁视Ω丛庸ひ迪殖〉牟煌螅臃奖愎ひ迪殖〉奈藓臀すぷ�。
文档编号G01N33/00GK202281769SQ20112043068
公开日2012年6月20日申请日期2011年11月3日优先权日2011年11月3日
发明者张磊申请人:河南驰诚电气有限公司

亚星游戏官网-www.yaxin868.com

模块化的智能气体探测器的制作方法