專利名稱：便攜式氣體檢測儀控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜式氣體檢測儀控制電路，用于在危險環境中對某一特定的易燃易爆或有毒氣體濃度進行連續低限暴露測量及報警的智能化儀器，屬工業氣體檢測儀器。
背景技術：
由于便攜式氣體檢測儀采用的是電池供電方式，因此如何充分利用現有資源進行“低功耗”、“零功耗”設計，有著十分重要的意義。目前現有的便攜式氣體檢測儀中，對電源的“打開”和“關閉”通常采用以下二種方法1、通過一個按鍵開關直接將電源“接上”或“斷開；2、將主電源完全受控于一個一直處于工作狀態下的某個電路中的按鍵開關(這個電路通常可由一塊專用集成電路芯片或利用微處理器的“睡眠”特性組成)。第一種方式雖然在儀器“關閉”時，可完全把電源切斷做到“零功耗”，但這個按鍵開關在儀器中通常不能再作它用。第二種方式使儀器即便在“關閉”狀態也無法做到“零功耗”。
技術內容本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種能對某一特定的易燃易爆或有毒氣體濃度進行連續低限暴露測量及報警，而且在儀器處于“關閉”狀態時做到“零功耗”，同時還能將電源控制開關按鍵擴展為其他功能鍵使用，達到復合鍵效果的便攜式氣體檢測儀控制電路。
本實用新型的主要解決方案是這樣實現的本實用新型主要包括傳感器1、傳感器放大電路2，特征是采用傳感器1與傳感器放大電路2及微處理器組成的主控器電路3連接，微處理器組成的主控器電路3采用芯片IC6的輸入端Vi與電容C1的正極、電池的正極、三極管Q2的集電極及電源啟動按鍵S的1端連在一起；三極管Q3的發射極、電容C1、C2的負極、復位按鍵R的2端、電阻R2的2端和電池負極相連并接儀器地；芯片IC6的穩壓輸出端VOUT接電容C2的正極、三極管Q1的集電極和電阻R6的2端，并與芯片IC2、IC1、IC3、IC4的電源正極引腳及傳感器放大電路2、報警輸出5的電源輸入端正極相連；芯片IC6的控制端EN接復位按鍵R的1、電阻R2的1、三極管Q1的發射極及隔離二極管D1的負極；電阻R3的一端接隔離二極管D1的正極，另一端接三極管Q2的發射極；電阻R4的一端接三極管Q2的基極，另一端接電源啟動按鍵S的2端和電阻R5的一端；而電阻R5的另一端接三極管Q3的基極；三極管Q3的集電極與電阻R6的1相連后接芯片IC1的P3.2口位，三極管Q1的基極接R1的一端，而電阻R1的另一端接芯片IC5的4；芯片IC5的2與3相連；芯片IC5的1接芯片IC1的P3.3口位。
本實用新型與已有技術相比具有以下優點本實用新型采用最簡單和普通的元件來實現氣體檢測儀的“自饋式”上電；它不僅能對某一特定的易燃易爆或有毒氣體濃度進行連續低限暴露測量及報警，而且在儀器處于“關閉”狀態時做到“零功耗”。同時還能將電源控制開關按鍵擴展為其他功能鍵使用，達到復合鍵的效果。
圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為本實用新型主控器中芯片連接的原理框圖。
具體實施方式
下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述本實用新型主要采用傳感器1與傳感器放大電路2及微處理器組成的主控器電路3連接。微處理器組成的主控器電路3中主控器芯片IC1、IC2、IC3、IC4之間連接及元器件連接關系如下芯片IC6的輸入端Vi與電容C1的正極、電池的正極、三極管Q2的集電極及電源啟動按鍵S的“1”端連在一起；三極管Q3的發射極、電容C1，C2的負極、復位按鍵R的“2”端、電阻R2的“2”端和電池負極相連并接儀器地；芯片IC6的穩壓輸出端VOUT接電容C2的正極、三極管Q1的集電極和電阻R6的“2”端并與芯片IC2、IC1、IC3、IC4的電源正極引腳及傳感器放大電路2、報警輸出5的電源輸入端正極相連；芯片IC6的“使能”控制端EN接復位按鍵R的“1”、電阻R2的“1”、三極管Q1的發射極及隔離二極管D1的負極；電阻R3的一端接隔離二極管D1的正極，另一端接三極管Q2的發射極；電阻R4的一端接三極管Q2的基極，另一端接電源啟動按鍵S的“2”端和電阻R5的一端；而電阻R5的另一端接三極管Q3的基極；三極管Q3的集電極與電阻R6的“1”相連后接芯片IC1的Py口位。三極管Q1的基極接R1的一端，而R1的另一端接芯片IC5的“4”；芯片IC5的“2”與“3”相連；芯片IC5的“1”接芯片IC1的Px1口位。圖2中它們的連接關系是芯片IC3的/WE、/CS、DA分別接IC1的P1.4、P1.6、P1.3；芯片IC2的DCK、/CS、DIN、DOUT分別接芯片IC1的P1.2、P1.1、P1.0、P1.5；芯片IC4的SCL、SDA分別接芯片IC1的P3.4、P3.5。按照附圖可制成一臺便攜式氣體檢測儀。傳感器型號為4P-50，傳感器放大電路可采樣常見的差動式儀表放大線路。
在必要和外殼空間允許的條件下，可以在本檢測儀上擴展幾個不同種類的氣體檢測傳感器，并將信號輸入主控器3做成多種氣體檢測儀。
本實用新型的工作原理本實用新型采用傳感器1檢測到的氣體濃度信號經傳感器放大電路2放大后，其輸出信號Sg被送入主控器3的輸入口I。主控器3由微處理器或單片機芯片IC1、A/D轉換芯片IC2、顯示芯片IC3、串行EEROM/時鐘芯片IC4，按照各自對應的數據線、片選線連、控制線接而成。主控器還接有常規的鍵盤4、報警輸出5、以及受IC1的某個輸出口位信號Px2控制的用來提供傳感器工作的常規可控穩壓電源6。為了實現儀器關閉狀態下的“零功耗”及可靠地開啟儀器，主控器3還包括了一個較為新型的“自饋式”可控上電電路它由微處理器或單片機芯片IC1的某個輸出口位Px1、輸入口位Py，反相器芯片IC5，供主控器3及傳感器放大電路2工作的可控電源穩壓芯片IC6，三極管Q1、Q2、Q3，電源啟動按鍵S，復位按鍵R，隔離二極管D1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6按一定方式連接而成。其工作過程是這樣的按下電源啟動鍵S，Q2飽和導通，IC6的“使能”控制端EN有效，從而使IC6有穩壓電壓輸出。而IC6的輸出電壓又使IC1上電，IC1上電后對其輸出口Px1置高電平。這個高電平經IC5輸出后可使Q1飽和導通，從而保證了電源啟動按鍵S松開后，IC6的“使能”控制端EN仍可維持其正常穩壓輸出所需的控制電壓。由于該檢測儀除傳感器1的電源由穩壓電源6供給外，其它部分均由IC6提供，而穩壓電源6的輸出又可通過IC1上電后對其輸出口位Px2的控制獲得，從而保證了儀器能夠進入正常工作狀態。同時在主控器3的正常工作狀態下，按電源啟動鍵S，會使Q3飽和導通，從而在IC1的輸入口位Py上產生一個信號。這個信號經軟件程序在適當位置的處理又可用作其它功能鍵及電源關閉信號。關閉儀器可通過對IC1輸出口位Px1置低電平，并經IC5輸出后使Q1截止導致IC6的“使能”控制端EN失去電壓而失效來實現。由于儀器在“關閉”狀態整個系統的電源都被有效切斷，從而實現了“零功耗”設計。復位開關R是儀器一旦進入“死機”狀態后可重啟動。
本實用新型的工作過程按下電源啟動鍵S，儀器進入正常工作狀態。操作人員通過鍵盤可對儀器的“零位”、“標準氣體濃度標定”、“低限暴露濃度報警點的設定”、“高限濃度報警點的設定”分別進行操作。這些設定數據同時將被保存在芯片IC4的EEROM中，并且不會被儀器“掉電”而丟失。傳感器1將檢測到的實時氣體濃度信號經傳感器放大電路2放大后，輸入芯片IC2進行A/D轉換，轉換后的數據通過微處理器芯片IC1進行運算后，結果送IC3顯示。同時將這個運算結果分別和設定的低限、高限暴露濃度報警點進行比較，實現實時報警，提醒有關人員及時采取措施。
權利要求1.一種便攜式氣體檢測儀控制電路，主要包括傳感器(1)、傳感器放大電路(2)，特征是采用傳感器(1)與傳感器放大電路(2)及微處理器組成的主控器電路(3)連接，
2.根據權利要求1所述的便攜式氣體檢測儀控制電路，其特征在于所述的微處理器組成的主控器電路(3)采用芯片IC6的輸入端Vi與電容C1的正極、電池的正極、三極管Q2的集電極及電源啟動按鍵S的1端連在一起；三極管Q3的發射極、電容C1、C2的負極、復位按鍵R的2端、電阻R2的2端和電池負極相連并接儀器地；芯片IC6的穩壓輸出端VOUT接電容C2的正極、三極管Q1的集電極和電阻R6的2端，并與芯片IC2、IC1、C3、IC4的電源正極引腳及傳感器放大電路(2)、報警輸出(5)的電源輸入端正極相連；芯片IC6的控制端EN接復位按鍵R的1、電阻R2的1、三極管Q1的發射極及隔離二機管D1的負極；電阻R3的一端接隔離二極管D1的正極，另一端接三極管Q2的發射極；電阻R4的一端接三極管Q2的基極，另一端接電源啟動按鍵S的2端和電阻R5的一端；而電阻R5的另一端接三極管Q3的基極；三極管Q3的集電極與電阻R6的1相連后接芯片IC1的Py口位，三極管Q1的基極接R1的一端，而電阻R1的另一端接芯片IC5的4；芯片IC5的2與3相連；芯片IC5的1接芯片IC1的Px1口位。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式氣體檢測儀控制電路，用于在危險環境中對某一特定的易燃易爆或有毒氣體濃度進行連續低限暴露測量及報警的智能化儀器，屬工業氣體檢測儀器。其主要采用傳感器與傳感器放大電路及微處理器組成的主控器電路連接。主控器電路中主控器芯片IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6之間分別連接。本實用新型采用最簡單和普通的元件來實現氣體檢測儀的“自饋式”上電；它不僅能對某一特定的易燃易爆或有毒氣體濃度進行連續低限暴露測量及報警，而且在儀器處于“關閉”狀態時做到“零功耗”。同時還能將電源控制開關按鍵擴展為其他功能鍵使用，達到復合鍵的效果。
文檔編號G05B19/04GK2738282SQ20042007996
公開日2005年11月2日 申請日期2004年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者徐建 申請人:徐建