本申请涉及一氧化碳检测电路，其包括电连接的传感器、转换单元、偏置单元、放大单元和开关单元；传感器输出的电流信号输入至转换单元的负相信号输入端，偏置单元的偏置信号输出至转换单元的正相信号输入端；转换单元的输出信号输入至放大单元的输入端，放大单元的输出端输出待检测信号至控制器，控制器输出开关信号至开关单元的输入端，开关单元的输出端电连接至转换单元的正相输入端。本申请具有提高气体检测效率的效果。
【技术实现步骤摘要】
一氧化碳检测电路
本申请涉及气体检测的领域，尤其是涉及一氧化碳检测电路。
技术介绍
现如今，传感器已经融入到我们生活的各个角落，它能分析用户的日常行为，增加用户与周边世界的互动方式。在家居产品的设计中，尤其是在燃气厨房的使用环境下，比如燃气灶熄火忘记关，或者燃烧不充分的情况下，都会产生一氧化碳，因而一氧化碳的检测是必备的设备，一旦检测到一氧化碳气体，会立即发出警报，以提示人们及时开窗通风和检查燃气设备的使用情况。一氧化碳传感器的工作原理如下：当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。其化学反应式为：CO+H2O→CO2+2H++2e-。在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与氧发生还原反应。其化学反应式为：1/2O2+2H++2e-→H2O。因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。其化学反应式为：2CO+O2→2CO2。这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。即它可以选择性地与待测物发生化学反应，把所测得的化学参数转化成传导系统可以产生响应的信号。针对上述中的相关技术，一氧化碳传感器基本的测试电路是在传感器的输出端，经放大器与电阻的合成作用后，将传感器输出的微弱电流信号转换成电压信号，然后输入至MCU；专利技术人认为原来的检测手段的检测效率有待提升，因为仅有放大电路对一氧化碳传感器输出的电流信号进行放大处理，因此MCU需要多次采集后取平均值才能输出误差在可接受范围内的数值，因此一氧化碳气体检测的效率不高。
技术实现思路
为了提高一氧化碳的气体的检测效率，本申请提供一氧化碳检测电路。本申请提供的一氧化碳检测电路采用如下的技术方案：一氧化碳检测电路，包括电连接的传感器、转换单元、偏置单元、放大单元和开关单元；所述传感器输出的电流信号输入至所述转换单元的负相信号输入端，所述偏置单元的偏置信号输入至所述转换单元的正相信号输入端；所述转换单元的输出信号输入至所述放大单元的正相信号输入端，所述放大单元的输出端输出待检测信号至控制器，控制器输出开关信号至所述开关单元的输入端，所述开关单元的输出端电连接至所述转换单元的正相输入端。通过采用上述技术方案，传感器检测环境中的气体浓度，当气体浓度超过设定的浓度值时，传感器输出相应的电流值，经转换单元转换成电压信号；偏置单元为了保证传感器输出的信号能够被容易识别；放大单元对转换单元输出的电压信号进行调整，以输入控制器，转换单元、偏置单元以及放大单元组合后能够提供误差在可接受范围内的电压信号，该电压信号无需后期软件再次取均值处理，提高了检测效率。优选的，还包括用于稳定电压信号的滤波单元，所述滤波单元电连接在所述转换单元与所述放大单元之间。通过采用上述技术方案，滤波单元用于将转换单元输出至放大单元中的杂波滤去，使得放大后的电压信号更稳定。优选的，所述传感器的两极之间设置有保护电阻器R1，所述传感器的2脚和3脚通过电容器C1接地，所述传感器的2脚和3脚还电连接有电阻器R2的一端，所述传感器的1脚输出端电连接有电阻器R3的一端。通过采用上述技术方案，保护电阻器R1防止传感器在断电时的极化。优选的，所述转换单元包括运算放大器OA1，所述运算放大器OA1的负相输入端电连接有电阻器R4的一端，所述电阻器R4的一端电连接有电阻器R5的一端，所述电阻器R5的另一端电连接至所述运算放大器OA1的输出端，所述电阻器R4与所述电阻器R5之间连接点处电连接至所述电阻器R3远离所述传感器的一端；所述运算放大器OA1的正相输入端电连接有电阻器R6的一端，所述电阻器R6的另一端电连接至所述电阻器R2远离所述传感器的一端。通过采用上述技术方案，传感器检测的电流信号输入转换单元的负相输入端，转换成电压信号后输入至放大单元。优选的，所述电阻器R5的两端并联有电容器C2，所述运算放大器OA1的电源与接地之间设置有电容器C3。通过采用上述技术方案，电容器C2起到滤波的作用，以增加电压信号的稳定性。优选的，所述滤波单元包括电阻器R7和电容器C4，所述电阻器R7的一端电连接至所述运算放大器OA1的输出端，所述电阻器R7的另一端电连接至所述电容器C4的一端，所述电容器C4的另一端接地，所述电阻器R7和电容器C4之间的连接点处电连接至所述放大电路的信号输入端。通过采用上述技术方案，电容器C4利用其充放电的特性，使得电压趋于平稳，电阻器R7有利于延缓电容器C4的充放电过程，从而更加有利于电压的平稳性，即改善滤波的效果。优选的，所述放大电路包括运算放大器OA2，所述运算放大器OA2的正相输入端电连接至所述电阻器R7和电容器C4之间的连接点处；所述运算放大器OA2的负相输入端电连接有电阻器R8的一端，所述电阻器R8的另一端电连接至所述直流电源DC，所述运算放大器OA2的负相输入端电连接有电阻器R9的一端，所述电阻器R9的另一端接地，所述运算放大器OA2的负相输入端电连接有电阻器R10的一端，所述电阻器R10的另一端电连接至所述运算放大器OA2的输出端，所述运算放大器OA2的输出端用于输出a信号至控制器。通过采用上述技术方案，电压信号x经放大单元调整为Kx+b，Kx+b作为b信号被送至控制器。优选的，所述电阻器R10的两端并联有电容器C6，所述运算放大器OA2的电源与接地之间设置有电容器C5。通过采用上述技术方案，电容器C5起到滤波作用，有利于电压的稳定性。优选的，所述偏置单元包括运算放大器OA3，所述运算放大器OA3的负相输入端电连接至所述运算放大器OA3的输出端，所述运算放大器OA3的输出端电连接至所述电阻器R2和所述电阻器R6之间的连接点处，所述运算放大器OA3的正相输入端电连接有电阻器R11的一端，所述电阻器R11的另一端电连接至直流电源DC，所述运算放大器OA3的正相输入端与所述电阻器R11之间的连接点处电连接有电阻器R12的一端，所述电阻器R12的另一点接地。通过采用上述技术方案，偏置单元提供了一个固定的电压值，该电压值输入至转换单元的正相输入端，根据虚短虚断的原理，使得转换单元的正相输入端的电压被偏置为设定值，从而使得接入转换单元的负相输入端的传感器输出的电信号能够被容易识别。优选的，所述开关单元包括电阻器R13和三极管Q1，所述电阻器R13的一端电连接至所述运算放大器OA1的正相输入端，所述三极管Q1的集电极电连接有电阻器R14的一端，所述电阻器R14的另一端电连接至所述运算放大器OA1的正相输入端，所述三极管Q1的基极电连接有电阻器R15的一端，所述电阻器R15的另一端接地，所述三极管Q1的基极还电连接有电阻器R16的一端，所述电阻器R16的另一端设置为b信号的输入端。通过采用上述技术方案，检测时，需要使得开关单元处于打开状态，即三极管Q1需要导通，即b信号为高电平信号，否则运算放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一氧化碳检测电路，其特征在于：包括电连接的传感器（1）、转换单元（2）、偏置单元（3）、放大单元（4）和开关单元（5）；所述传感器（1）输出的电流信号输入至所述转换单元（2）的负相信号输入端，所述偏置单元（3）的偏置信号输入至所述转换单元（2）的正相信号输入端；所述转换单元（2）的输出信号输入至所述放大单元（4）的正相信号输入端，所述放大单元（4）的输出端输出待检测信号至控制器，控制器输出开关信号至所述开关单元（5）的输入端，所述开关单元（5）的输出端电连接至所述转换单元（2）的正相输入端。/n
【技术特征摘要】
1.一氧化碳检测电路，其特征在于：包括电连接的传感器（1）、转换单元（2）、偏置单元（3）、放大单元（4）和开关单元（5）；所述传感器（1）输出的电流信号输入至所述转换单元（2）的负相信号输入端，所述偏置单元（3）的偏置信号输入至所述转换单元（2）的正相信号输入端；所述转换单元（2）的输出信号输入至所述放大单元（4）的正相信号输入端，所述放大单元（4）的输出端输出待检测信号至控制器，控制器输出开关信号至所述开关单元（5）的输入端，所述开关单元（5）的输出端电连接至所述转换单元（2）的正相输入端。
2.根据权利要求1所述的一氧化碳检测电路，其特征在于：还包括用于稳定电压信号的滤波单元（6），所述滤波单元（6）电连接在所述转换单元（2）与所述放大单元（4）之间。
3.根据权利要求2所述的一氧化碳检测电路，其特征在于：所述传感器（1）的两极之间设置有保护电阻器R1，所述传感器（1）的2脚和3脚通过电容器C1接地，所述传感器（1）的2脚和3脚还电连接有电阻器R2的一端，所述传感器（1）的1脚输出端电连接有电阻器R3的一端。
4.根据权利要求3所述的一氧化碳检测电路，其特征在于：所述转换单元（2）包括运算放大器OA1，所述运算放大器OA1的负相输入端电连接有电阻器R4的一端，所述电阻器R4的一端电连接有电阻器R5的一端，所述电阻器R5的另一端电连接至所述运算放大器OA1的输出端，所述电阻器R4与所述电阻器R5之间连接点处电连接至所述电阻器R3远离所述传感器（1）的一端；所述运算放大器OA1的正相输入端电连接有电阻器R6的一端，所述电阻器R6的另一端电连接至所述电阻器R2远离所述传感器（1）的一端。
5.根据权利要求4所述的一氧化碳检测电路，其特征在于：所述电阻器R5的两端并联有电容器C2，所述运算放大器OA1的电源与接地之间设置有电容器C3。
6.根据权利要求5所述的一氧化碳检测电路，其特征在于：所述滤波单元（6）包括电阻器R7和电容器C4，所述电阻器R7的一端电连接至所述运算放大器OA1的输出端，所述电阻器R7...
【专利技术属性】
技术研发人员：高山和昌，
申请(专利权)人：新考思莫施电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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