一种空气质量检测系统技术方案

一种空气质量检测系统，涉及气体检测领域。包括单片机、温湿度传感器、气体传感器，所述单片机连接所述温湿度传感器、气体传感器，所述温湿度传感器用于获取温湿度信息，所述气体传感器用于获取空气的VOC浓度，所述单片机获取所述温湿度信息和VOC浓度后，根据所述温湿度信息补偿校准空气的VOC浓度；本实用新型专利技术在单片机获取温湿度信息和气体VOC浓度的基础上，进一步根据现有的缺陷：水分含量影响VOC浓度的测量上，使得单片机进一步基于温湿度信息给所述气体VOC浓度做出补偿运算，使得单片机在运算后获得更加精确的气体VOC浓度值，提高了系统结果的精准度。了系统结果的精准度。了系统结果的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种空气质量检测系统


[0001]本技术涉及气体检测领域，更具体地，涉及一种空气质量检测系统。

技术介绍

[0002]气体传感器中的气敏材料在高温下，其电阻值是随混合气体中的VOC含量(浓度)变化而变化，通过测量气敏材料阻值(气敏电阻)从而间接获得VOC含量(浓度)，但实际应用中，气敏电阻也会受到混合气体中的水分含量影响。

技术实现思路

[0003]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种空气质量检测系统，使单片机获得更精确的气体VOC浓度。
[0004]本技术采取的技术方案是，
[0005]一种空气质量检测系统，包括单片机、温湿度传感器、气体传感器，所述单片机连接所述温湿度传感器、气体传感器，所述温湿度传感器用于获取温湿度信息，所述气体传感器用于获取空气的VOC浓度，所述单片机获取所述温湿度信息和VOC浓度后，根据所述温湿度信息补偿校准空气的VOC浓度，所述气体传感器包括加热电阻R
HEAT
、气敏电阻Rs，所述气体传感器的加热电阻R
HEAT
还连接有电阻R4，所述电阻R4的一端接地。
[0006]本技术在单片机获取温湿度信息和气体VOC浓度的基础上，进一步根据现有的缺陷：水分含量影响VOC浓度的测量上，使得单片机进一步基于温湿度信息给所述气体VOC浓度做出补偿运算，使得单片机在运算后获得更加精确的气体VOC浓度值，提高了系统结果的精准度。
[0007]作为一种可选的实施方式，所述单片机包括IO接口，所述IO接口连接所述加热电阻R
HEAT
，用于对所述加热电阻R
HEAT
的电流调节；所述单片机包括ADC接口，所述ADC接口连接所述气敏电阻Rs，所述单片机通过所述ADC接口获取所述所述气敏电阻Rs的阻值变化。
[0008]作为一种可选的实施方式，还包括电阻R3，所述电阻R3一端连接所述IO接口，且另一端串联所述加热电阻R
HEAT
，所述单片机通过控制所述IO接口控制所述加热电阻R
HEAT
的电流；或，所述电阻R3的阻值为200～500Ω，优选的，电阻R3的阻值为300Ω。
[0009]本技术通过设置单片机的IO口，通过控制IO口的高低电平改变加热电阻R
HEAT
RH的电流，让传感器的加速预热，为气敏电阻Rs的运行环境提供合适的高温的环境，同时，通过控制IO接口端的电平也实现了快速预热的效果，提高系统运行的效率；同时，受限于所述单片机的器件运行要求，电路中的电流有一定的限制，因此，增加了电阻R3，通过R3调节加热电阻R
HEAT
的电流，加快预热进程。
[0010]作为一种可选的实施方式，所述气体传感器具有接地的一端；或，所述电阻R4的阻值为50～100Ω，优选的，R4的阻值为68Ω，R4作为加热电阻R
HEAT
主固定电流。
[0011]本技术中的电阻R4与电阻R3均与所述加热电阻R
HEAT
串联，其中电阻R4为所述加热电路的一部分，适配所述加热电阻R
HEAT
。
[0012]作为一种可选的实施方式，气敏电阻Rs气敏电阻Rs气敏电阻Rs所述气敏电阻Rs串联有分压电阻R1。
[0013]作为一种可选的实施方式，所述分压电阻R1的阻值为，为50KΩ～150KΩ，优选的，R1的阻值选用100KΩ。
[0014]本技术中，所述分压电阻R1与所述气敏电阻Rs构成分压电路，ADC接口通过连接到所述分压电路进行ADC采样气敏电阻Rs分压，获取得出气敏电阻Rs的电压信号与阻值变化，通过气敏电阻Rs与VOC浓度关系可以测出VOC浓度。
[0015]作为一种可选的实施方式，设有供电数据接口，所述供电数据接口用于输入5V电源给所述单片机。
[0016]作为一种可选的实施方式，所述供电数据接口并联有电阻R5和电阻R6，所述电阻R5和所述电阻R6的阻值范围在5kΩ～15kΩ；优选的，选用阻值为10kΩ的电阻R5和电阻R6。
[0017]本技术中这两个电阻的存在是为了让IIC通讯的时候有确定的高低电平，让通讯更加的稳定，匹配IIC协议总线要求。
[0018]作为一种可选的实施方式，所述供电数据接口连接有IIC总线，所述IIC总线使用标准IIC协议通讯，所述IIC总线用于连接外部设备，所述外部设备通过所述IIC总线和标准IIC协议读取所述单片机数据。
[0019]作为一种可选的实施方式，所述供电数据接口包括LDO线性稳压器，通过所述LDO线性稳压器后的电源电压大小为3.0V，所述电源输入到所述温湿度传感器和所述气体传感器。
[0020]作为一种可选的实施方式，所述LDO线性稳压器并联有滤波电容，用于提供一个更平滑的电压。
[0021]作为一种可选的实施方式，所述滤波电容一端并联所述LDO线性稳压器，一端接地。
[0022]作为一种可选的实施方式，所述滤波电容包括第一电容、第二电容、第三电容。
[0023]作为一种可选的实施方式，所述单片机包括IIC接口，所述IIC接口连接所述温湿度传感器，所述单片机通过IIC接口获取温湿度传感器的测量到的温湿度数据。
[0024]作为一种可选的实施方式，所述温湿度传感器与所述单片机之间使用IIC通讯协议通信，或，所述温湿度传感器与所述IIC接口之间设有上拉电阻R8与R9。
[0025]作为一种可选的实施方式，所述上拉电阻R8和R9的阻值为1kΩ～15kΩ；优选的，R8、R9的阻值选用10kΩ。
[0026]本技术中，上拉电阻的加入使得IIC总线通讯时有一个确定的电平状态，单片机与温湿度传感器连接或者读取数据时IIC通讯的稳定。
[0027]作为一种可选的实施方式，包括PCB板，所述气体传感器、所述温湿度传感器、所述单片机集成于所述PCB板，所述PCB包括至少一隔离岛，所述隔离岛周围设有通孔，所述气体传感器或所述温湿度传感器设于所述隔离岛。
[0028]作为一种可选的实施方式，所述通孔为C型结构，所述通孔的开口处设置连通所述PCB板，用于形成所述隔离岛。
[0029]作为一种可选的实施方式，所述PCB板设有两个隔离岛，两个隔离岛的开口方向相反设于所述PCB板的两端。
[0030]一种测量方法，用于所述的检测系统中所述气敏电阻Rs的测量，基于所述气敏电阻Rs的特性曲线：
[0031]R
X
＝R0*EXP(
‑
K*C
X
)，式中，K为灵敏度系数，C
X
为气体浓度，R0为清洁空气气敏电阻Rs，R
X
为VOC为C
X
浓度下的气敏电阻Rs值；
[0032]得出如下测量公式，用于获取所述气敏电阻Rs的阻值：
[0033]C
x
在1ppm以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气质量检测系统，其特征在于，包括单片机、温湿度传感器、气体传感器，所述单片机连接所述温湿度传感器、气体传感器，所述温湿度传感器用于获取温湿度信息，所述气体传感器用于获取空气的VOC浓度，所述单片机获取所述温湿度信息和VOC浓度后，根据所述温湿度信息补偿校准空气的VOC浓度，所述气体传感器包括加热电阻R
HEAT
、气敏电阻Rs，所述气体传感器的加热电阻R
HEAT
还连接有电阻R4，所述电阻R4的一端接地。2.根据权利要求1所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，所述单片机包括IO接口，所述IO接口连接所述加热电阻R
HEAT
，用于对所述加热电阻R
HEAT
的电流调节；所述单片机还包括ADC接口，所述ADC接口连接所述气敏电阻Rs，所述单片机通过所述ADC接口获取所述气敏电阻Rs的阻值变化。3.根据权利要求2所述的一种空气质量检测系统，其特征在于，还包括电阻R3，所述电阻R3一端连接所述IO接口，且另一端串联所述加热电阻R
HEAT
，所述单片机通过控制所述IO接口控制所述加热电阻R
HEAT
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，何伟生，邱国财，陈新准，马鹏飞，郑晓银，刘光亮，李宁子，李修龙，傅王勇，
申请(专利权)人：广州奥松电子有限公司，
类型：新型
国别省市：