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有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路的制作方法

文檔序號(hào):11478757閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:包括傳感器信號(hào)放大電路、數(shù)字信號(hào)處理電路、參考電壓生成電路和電源管理電路;

所述參考電壓生成電路用于生成所述傳感器信號(hào)放大電路的參考電壓,所述傳感器信號(hào)放大電路接收并放大四電極有害氣體傳感器輸出的電信號(hào),并將放大后的電信號(hào)發(fā)送至所述數(shù)字信號(hào)處理電路;

所述數(shù)字信號(hào)處理電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)解析出當(dāng)前有害氣體的濃度值,再將解析結(jié)果發(fā)送至外部主機(jī);

所述電源管理電路用于控制所述數(shù)字信號(hào)處理電路的工作狀態(tài)以及向所述傳感器信號(hào)放大電路、所述數(shù)字信號(hào)處理電路和所述參考電壓生成電路提供電源電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:所述電源管理電路分為電平檢測(cè)電路和供電電路,

所述電平檢測(cè)電路包括三極管Q1,所述三極管Q1為9013,所述三極管Q1的基極通過電阻R10連接5V正電壓,所述三極管Q1的基極還通過電阻R11連接所述三極管Q1的發(fā)射極,所述三極管Q1的發(fā)射極接電源地,所述三極管Q1的集電極通過上拉電阻R8連接電源電壓VCC,所述三極管Q1的集電極還輸出電平信號(hào)M-POW INFO;

所述供電電路包括穩(wěn)壓器U3,所述穩(wěn)壓器U3為REF333X系列穩(wěn)壓器,正5V電源通過電容C6接電源地,正5V電源還連接所述穩(wěn)壓器U3的輸入引腳1,所述穩(wěn)壓器U3的輸出引腳2分別連接電池BT1的正極和二極管D1的陽極,所述電池BT1的負(fù)極連接電源地,所述二極管D1的陰極輸出電源電壓VCC,所述二極管D1的陰極通過電阻R7輸出參考電壓Vref-A,所述二極管D1的陰極還通過所述電阻R7分別連接電阻R9的一端和電容C8的一端,所述電阻R9的另一端和所述電容C8的另一端連接電源地,所述二極管D1的陰極通過電容C7連接電源地,所述電源地連接公共地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:所述參考電壓生成電路包括運(yùn)算放大器U4C、電阻R31、電阻R35、電阻R33、電阻R36和電容C27,所述電源電壓VCC通過所述電容C27連接電源地,所述電源電壓VCC通過所述電阻R31和所述電阻R35連接電源地,所述電阻R31和所述電阻R35的連接端輸出參考電壓VrefA,所述電源電壓VCC還通過所述電阻R33和所述電阻R36連接電源地,所述電阻R33和所述電阻R36的連接端輸出參考電壓VrefB,所述電阻R33和所述電阻R36的連接端還分別連接電阻R34的一端和電阻R32的一端,所述電阻R34的另一端連接所述電阻R31和所述電阻R35的連接端,所述電阻R32的另一端連接電源地;

所述參考電壓VrefA還通過電阻R39連接所述運(yùn)算放大器U4C的同相輸入引腳,所述運(yùn)算放大器U4的輸出引腳連接所述運(yùn)算放大器U4的反相輸入引腳,所述運(yùn)算放大器U4的輸出引腳還輸出參考電壓VrefA1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:所述傳感器信號(hào)放大電路包括四電極有害氣體傳感器、傳感器輸出穩(wěn)定電路、信號(hào)放大電路和斷電電位平衡電路,

所述傳感器輸出穩(wěn)定電路包括第一線圈LC1、第二線圈LC2和運(yùn)算放大器U4A,所述運(yùn)算放大器U4為LT3012,所述四電極有害氣體傳感器的第一電極通過所述第一線圈LC1、電阻R21分別連接電容C21的一端和所述運(yùn)算放大器U4A的輸出端,所述四電極有害氣體傳感器的第三電極通過所述第二線圈LC2、電阻R22分別連接所述電容C21的另一端和所述運(yùn)算放大器U4A的反相輸入引腳;參考電壓VrefB通過電阻R24分別連接所述運(yùn)算放大器U4A的同相輸入引腳和電容C22的一端,所述電容C22的另一端接電源地;

所述信號(hào)放大電路包括第一信號(hào)放大電路和第二信號(hào)放大電路,所述第一信號(hào)放大電路的輸入端連接所述四電極有害氣體傳感器的第二電極,所述第一信號(hào)放大電路的輸出端輸出SIG信號(hào);所述第二信號(hào)放大電路的輸入端連接所述四電極有害氣體傳感器的第四電極,所述第二信號(hào)放大電路的輸出端輸出ZERO信號(hào);所述第一信號(hào)放大電路和所述第二信號(hào)放大電路為兩路相同的放大濾波電路,具體的,所述放大濾波電路包括第三線圈LC3和運(yùn)算放大器U4B,所述放大濾波電路的輸入端通過所述第三線圈LC3和電阻R25連接所述運(yùn)算放大器U4B的反相輸入引腳,所述參考電壓VrefA通過電阻R28分別連接所述運(yùn)算放大器U4B的同相輸入引腳和電容C24的一端,所述電容C24的另一端接電源地;所述運(yùn)算放大器U4B的輸出引腳通過電阻R27和電容C25連接電源地,所述電阻R27和所述電容C25的連接端為所述第一信號(hào)放大電路的輸出端,所述運(yùn)算放大器U4B的輸出端還分別通過電容C23和電阻R26連接所述運(yùn)算放大器U4B的反相輸入引腳;

所述斷電電位平衡電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q3和場(chǎng)效應(yīng)管Q4,所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3和場(chǎng)效應(yīng)管Q4均為J177,所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的引腳2連接所述四電極有害氣體傳感器的第四電極,所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的引腳1連接所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的引腳1和所述四電極有害氣體傳感器的第三電極,所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的引腳2連接所述四電極有害氣體傳感器的第二電極,所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的引腳3和所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的引腳3分別和所述電源電壓VCC連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:所述數(shù)字信號(hào)處理電路包括數(shù)字芯片U1,所述數(shù)字芯片U1為i2401芯片,

所述數(shù)字芯片U1的引腳1連接所述第一信號(hào)放大電路的輸出信號(hào)SIG,所述數(shù)字芯片U1的引腳3所述第二信號(hào)放大電路的輸出信號(hào)ZERO,所述數(shù)字芯片U1的引腳2和引腳4分別連接所述參考電壓VrefA1,所述數(shù)字芯片U1的引腳6連接電源地,所述數(shù)字芯片U1的引腳9輸入所述參考電壓Vref-A,所述數(shù)字芯片U1的引腳11通過電阻R5連接電源地,所述數(shù)字芯片U1的引腳13連接所述電源電壓VCC和電容C3的一端,所述電容C3的另一端連接電源地,所述數(shù)字芯片U1的引腳14通過電容C4連接電源地;

所述數(shù)字芯片U1的引腳15通過電容C5連接電源地,所述數(shù)字芯片U1的引腳15還通過電阻R6連接所述電源電壓VCC;所述數(shù)字芯片U1的引腳19通過電阻R4向所述外部主機(jī)上傳所述解析結(jié)果,所述數(shù)字芯片U1的引腳20通過電阻R3從所述外部主機(jī)下載控制命令,所述數(shù)字芯片U1的引腳26連接所述電平信號(hào)M-POW INFO。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有害氣體傳感器的信號(hào)處理電路,其特征在于:該信號(hào)處理電路還包括溫度補(bǔ)償電路,所述溫度補(bǔ)償電路包括溫度傳感器U2、電阻R1、電阻R2、電容C1和電容C2,所述溫度傳感器U2為TC1047溫度傳感器芯片,電源電壓VCC通過電容C1連接電源地,所述電源電壓VCC還連接所述溫度傳感器U2的引腳1,所述溫度傳感器U2的引腳1通過所述電阻R1輸出溫度信號(hào)TEP,所述溫度傳感器U2的引腳1還通過電阻R1分別連接所述電阻R2的一端和所述電容C2的一端,所述電阻R2的另一端接電源地和所述電容C2的另一端分別接電源地,所述溫度傳感器U2的引腳3連接接電源地。

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