專利名稱：便攜式智能型氣體檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣體檢測儀，特別是涉及一種檢測有毒、有害氣體存在及危險水平的氣體檢測儀。
背景技術(shù)：
目前，公知的氣體檢測儀一般采用模擬電路，電化學(xué)傳感器為敏感元件。由于電化學(xué)傳感器具有零點隨溫度、時間變化，靈繁度也受溫度的影響等特性。所以傳統(tǒng)的檢測儀器具有零點不穩(wěn)定，輸出信號衰減，從而使得測量數(shù)值不準(zhǔn)確、測量結(jié)果不可靠等缺點。為了保證使用，需要專業(yè)人員進行調(diào)節(jié)，且由于技術(shù)條件的限制，只能通過硬件調(diào)節(jié)。以上特點影響了檢測儀器在安全環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，隨著信息技術(shù)與管理水平的發(fā)展，人們還希望將檢測信息記錄下來，便于跟蹤管理。儀器的上述缺點，國內(nèi)還沒有廠家與研究機構(gòu)報告已解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種隨環(huán)境溫度變化，自動標(biāo)校零點的便攜式智能型氣體檢測儀，以克服傳統(tǒng)的檢測儀器因受溫度的影響而零點不穩(wěn)定，造成測量數(shù)值不準(zhǔn)確、測量結(jié)構(gòu)不可靠的問題。
本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀實現(xiàn)上述目的的關(guān)鍵是該檢測儀包括一個或一個以上的氣體檢測傳感器、與所述每個氣體檢測傳感器相連接的I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路、一個溫度傳感器電路、具有多路模擬信號輸入端的微處理器、一個存有所述傳感器的零點與溫度的標(biāo)準(zhǔn)曲線表數(shù)據(jù)的外部程序存儲器和液晶顯示電路；所述氣體檢測傳感器通過I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路與微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接，溫度傳感器與所述微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接；所述外部程序存儲器和液晶顯示電路均與微處理器相連接，微處理器利用采集的溫度值，從外部程序存儲器中找出對應(yīng)的修正值，自動記錄并存貯設(shè)定時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
如上所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，所述傳感器為三電極電化學(xué)傳感器，不同的傳感器有不同的地址碼。
如上所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，所述微處理器采用TSS400CFN型。
如上所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，所述外部程序存儲器采用EEPROM型存儲器。
如上所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，所述微處理器包括一個超限報警輸出控制端。
本實用新型與傳統(tǒng)的氣體檢測儀相比，具有如下優(yōu)點和積極效果1.自動地將空氣中的有毒、有害氣體轉(zhuǎn)換為直讀值，自動記錄并存貯設(shè)定時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
2.采用可編程邏輯器件、智能化的接口電路，將多種傳感器的接口電路及參數(shù)儲存于邏輯芯片中，更換傳感器時，由于主機的中心微控制器是常通電狀態(tài)，將自動地配置傳感器的接口電路及參數(shù)，一臺主機可配多種傳感器。
3.傳感器本身可自帶微處理器，在制造傳感器時，該傳感器的零點、靈敏度、溫度特性等技術(shù)參數(shù)存貯在微處理器中，并且利用存貯的標(biāo)準(zhǔn)曲線，當(dāng)傳感器的原始參數(shù)發(fā)生變化時，微處理器將自動地進行修正、補償。
4.通過與固定地點的識別器結(jié)合，采用Tuch Memory技術(shù)，自動識別被測地點，完成巡檢功能。
5.本儀器可以通過有線或無線方式將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳下載，通過PC機和管理軟件完成任務(wù)生成數(shù)據(jù)回收、狀態(tài)分析、儀表標(biāo)校及維護等工作。


圖1是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的電路原理框圖；圖2是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的傳感器接口電路；圖3是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的傳感器運放電路有理圖；圖4是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的溫度傳感器電路原理圖；圖5是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的微處理器電路及顯示電路原理圖；圖6是本實用新型所述便攜式智能型氣體檢測儀的工作流程圖。
具體實施方式
本實用新型主要電路部分見圖1，包括氣體傳感器、溫度傳感器及接口電路、微處理器、存貯器、多行液晶顯示電路和電源電路。所述的傳感器及接口電路見圖2、圖3；所用傳感器為三電極電化學(xué)傳感器，其中S為工作電極，C為對電極，R為參比電極。在傳感器的S和R之間保持恒定電位，而反應(yīng)電流S和C之間流動，其輸出的電流信號經(jīng)過運放進行I/V轉(zhuǎn)換、放大處理，輸出的信號AMP1(有害氣體檢測信號)或AMP2(含氧量檢測信號)被送到單片機TSS400CFN進行處理。其中不同的傳感器有不同的ID，其信號供單片機TSS400CFN識別，以實現(xiàn)智能傳感器自動識別功能。
溫度傳感器的零點隨溫度的變化而變化，所以在電路中增添了對溫度這一參數(shù)進行測量的電路，預(yù)先將傳感器的零點與溫度的標(biāo)準(zhǔn)曲線表置于ROM內(nèi)，這樣就可以克服現(xiàn)在一般氣體檢測儀器的零點不穩(wěn)問題。
本儀器的核心是傳感器的微處理芯片TSS400，它的外部程序存儲器采用的是串行16K EEP ROM。所述微處理器具有4路12位A/D轉(zhuǎn)換器，便于傳感器智能化儀表的應(yīng)用。微處理器有較寬的工作電壓范圍從2.6V至5.5V，并且為微功耗，從而加長便攜式儀表的工作時間，微處理器有兩個獨立的定時器，內(nèi)部的MOS振蕩器構(gòu)成系統(tǒng)時鐘。
本微處理器編程語言簡單。微處理器接收4路模擬信號兩路傳感器輸出信號、溫度傳感器輸出信號和電池電壓信號。將上述信號進行處理，包括讀取信號、查表、對數(shù)據(jù)進行校正，然后輸出到顯示器，觸發(fā)聲光極警裝置(在非正常工作狀態(tài)時)。
儀器中的調(diào)零、顯示、延時、參數(shù)輸入、工作單元的初始化、數(shù)據(jù)處理報警等功能，均按模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于功能擴充。
使用軟件對傳感器的非線性誤差、零點漂移誤差、溫度誤差等進行綜合修正，既簡化了硬件結(jié)構(gòu)，又提高了測量精度。
本儀器的軟件可以通過傳感器ID，自動識別傳感器，并在開機時在液晶顯示屏上顯示傳感器的類別，實現(xiàn)一臺主機可選配多臺傳感器的功能，使生產(chǎn)成本降低的同時，給使用者也帶來了一定的選擇性和多樣性。
采用插值法，預(yù)置溫度與零漂的曲線、電流與氣體濃度的曲線，開機時針對目前的溫度，直接查表，修正儀器的零點，有效地克服了儀器零點不穩(wěn)定，而影響測量精度的因素。
在實時數(shù)據(jù)采集時，為了消除傳感器通道中的干擾信號，采用算術(shù)平均值法進行數(shù)字濾波處理(以1秒鐘為周期)。
自動記錄并存貯設(shè)定時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，使用者可以通過液晶顯示屏隨時查看儀器的實時測量值、短期暴露水平、時間加權(quán)平均氣體濃度、峰值氣體濃度、電池電壓、運行時間。
權(quán)利要求1.一種便攜式智能型氣體檢測儀，其特征在于該檢測儀包括一個或一個以上的氣體檢測傳感器、與所述每個氣體檢測傳感器相連接的I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路、一個溫度傳感器電路、具有多路模擬信號輸入端的微處理器、一個存有所述傳感器的零點與溫度的標(biāo)準(zhǔn)曲線表數(shù)據(jù)的外部程序存儲器和液晶顯示電路；所述氣體檢測傳感器通過I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路與微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接，溫度傳感器與所述微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接；所述外部程序存儲器和液晶顯示電路均與微處理器相連接，微處理器利用采集的溫度值，從外部程序存儲器中找出對應(yīng)的修正值，自動記錄并存貯設(shè)定時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，其特征在于所述傳感器為三電極電化學(xué)傳感器，不同的傳感器有不同的地址碼。
3.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，其特征在于所述微處理器采用TSS400CFN型。
4.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，其特征在于所述外部程序存儲器采用EEPROM型存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種便攜式智能型氣體檢測儀，其特征在于所述微處理器包括一個超限報警輸出控制端。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式智能型氣體檢測儀，該檢測儀包括一個或一個以上的氣體檢測傳感器與所述每個氣體檢測傳感器相連接的I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路、一個溫度傳感器電路、具有多路模擬信號輸入端的微處理器、一個存有所述傳感器的零點與溫度的標(biāo)準(zhǔn)曲線表數(shù)據(jù)的外部程序存儲器和液晶顯示電路；所述氣體檢測傳感器通過I/V轉(zhuǎn)換放大處理電路與微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接，溫度傳感器與所述微處理器的對應(yīng)模擬信號輸入端相連接；所述外部程序存儲器和液晶顯示電路均與微處理器相連接，微處理器利用采集的溫度值，從外部程序存儲器中找出對應(yīng)的修正值，自動記錄并存貯設(shè)定時間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)。該便攜式智能型氣體檢測儀，具有自動識別傳感器、數(shù)據(jù)采集、運算處理、數(shù)字濾波、量綱變換、線性糾正、誤差修正、數(shù)字顯示、越限報警、遠(yuǎn)程通訊等功能。
文檔編號G01N27/30GK2641650SQ03270719
公開日2004年9月15日 申請日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者熊艷, 王平, 王新祥 申請人:武漢科發(fā)安全環(huán)保有限公司