[发明专利]催化燃烧气体传感器超限保护电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测技术，尤其是一种催化燃烧气体传感器超限保护的电路及方法。

背景技术

催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，在一定温度条件下，可燃气体（以下称为目标气体）在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，检测元件载体温度升高，检测元件内部的铂丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与目标气体浓度成正比的电信号。人们通过测量该电信号的大小，就可以知道目标气体的浓度。催化燃烧式气体传感器主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。

但是在现有的气体检测技术中，运用催化燃烧式气体传感器检测可燃性气体时，若目标气体浓度过高（远大于传感器检测量程）、或为纯气，会造成催化燃烧式气体传感器检测单元过度燃烧，影响传感器灵敏度、缩短传感器寿命。

发明内容

本发明为了解决上述的催化燃烧式气体传感器的超限问题，提供一种催化燃烧气体传感器超限保护的电路及方法。

本发明采用的技术方案是这样的：

催化燃烧气体传感器超限保护电路，包括催化燃烧式气体传感器、微处理器、传感器电源与电源控制单元；

所述传感器电源用于为催化燃烧式气体传感器供电；

所述微处理器与催化燃烧式气体传感器具有信号连接，用于采集催化燃烧式气体传感器输出的气体检测信号以及传感器工作状态信号；

所述微处理器与传感器电源具有信号连接，用于接收传感器电源输出的电源工作状态信号；

微处理器还与电源控制单元具有信号连接，用于向电源控制单元输出传感器电源开或关的控制信号；

所述电源控制单元与传感器电源具有信号连接，用于根据所述微处理器输出的控制信号控制传感器电源的开或关。

优选地，所述微处理器用于：在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下，检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源；在催化燃烧气体传感器工作不正常的情况下，报告传感器故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。

优选地，所述微处理器用于在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源若干时间后，再通过电源控制单元开启传感器电源。

优选地，所述微处理器还用于在传感器电源不正常工作的情况下报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。

优选地，所述气体检测信号的预设范围为0~2.5V，0~3.3V或0~5V。

优选地，所述微处理器用于在通过电源控制单元关闭传感器电源30~60s后，再通过电源控制单元开启传感器电源。

催化燃烧气体传感器超限保护方法，包括以下步骤：

S1：微处理器通过电源控制单元启动传感器电源，为传感器供电；

S2：微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3；若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则报告传感器故障并通过电源控制单元关闭传感器电源；

S3：微处理器读取催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号，微处理器判断所述气体检测信号是否超出预设范围，若所述气体检测信号超出预设范围，微处理器通过电源控制单元关闭传感器电源；

S4：催化燃烧气体传感器停止工作若干时间后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源；微处理器依次重复步骤S2、步骤S3及本步骤S4，直到催化燃烧气体传感器结束气体检测工作。

优选地，所述步骤S2为：微处理器接收传感器电源输出的电源工作状态信号，判断传感器电源是否工作正常，若传感器电源工作正常，则执行步骤S201；若传感器电源工作不正常，微处理器则报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源；

S201：微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3，若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则通过电源控制单元关闭传感器电源。

优选地，所述气体检测信号的预设范围为0~2.5V，0~3.3V或0~5V。

优选地，在步骤S4中，催化燃烧气体传感器停止工作30~60s后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：