[发明专利]基于总线技术的三合一气体探测器

权利要求书

1.一种基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于，包括：中央处理模块；与中央处理模块输入端相连的输入模块，将接收的电信号输入给中央处理模块；与中央处理模块输出端相连的输出模块，将中央处理模块输出的信号输出到探测器外部，并且接收来自外部的信号；与中央处理模块相连的人机接口模块，显示气体浓度和报警、故障信息；以及为所有模块供电的电源转换模块。

2.根据权利要求1所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于，所述输入模块包括：

线性半导体传感器，将油气浓度转换成电压信号，经信号调理模块后再输送给中央处理模块；

红外线传感器，将可燃气体浓度转换成数字信号，输送给中央处理模块；

以及电化学传感器，将硫化氢浓度转换成电流信号，经信号调理模块后再输送给中央处理模块。

3.根据权利要求2所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于：所述红外线传感器采用MH440D芯片，共有5个引脚，其2脚VCC和1脚GND为电源引脚，连接5V_sensor和GND，3脚RXD和5脚TXD为串口与中央处理模块相连，中央处理模块通过串口读取红外线传感器的浓度数据。

4.根据权利要求2所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于：所述线性半导体传感器采用BDT芯片，其1脚接5V，3脚接GND，2脚为信号输出；

所述信号调理模块包括运算放大器和外围电路；

所述的线性半导体传感器2脚的电压信号经过电阻R10和电容C5组成的滤波器，滤除频率大于15Hz的交流信号后进入运算放大器的3脚，运算放大器的的4脚和1脚短接，形成电压跟随器以稳定信号，稳定后的信号经过电阻R11进入中央处理模块。

5.根据权利要求2所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于：所述电化学传感器有CE、RE、WE三个电极；

所述信号调理模块包括一个前置放大器和外围电路；前置放大器1脚是数字地DGND，连接到GND，2脚是模块使能脚，低电平有效，连接到GND,3脚和4脚是IIC接口，通过两个电阻R1和R2上拉到3.3V，与中央处理模块对应脚连接，5脚为悬空脚，6脚为电源VDD连接到3.3V，7脚为模拟地AGND连接到GND，8脚为模拟电压输出VOUT、连接到中央处理模块，9脚和10脚为滤波器脚并联电阻R5和电容C3组成滤波器，11脚为参考电压输入脚Vref、连接2.5V，12脚13脚和14脚为传感器脚、分别连接电化学传感器的WE、RE和CE脚，15脚连接到GND，电容C4A和C4B为U3的电源滤波，结型场效应管Q1在断电时导通，短接电化学传感器的RE和WE脚以保护传感器。

6.根据权利要求1所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于：所述输出模块包括RS485收发芯片，其5脚连接逻辑地GND，8脚连接5V，1脚为数据输出脚，拨码开关SW1和电阻R31连接中央处理模块，2脚和3脚为收发控制脚，通过电阻R33连接至中央处理模块，4脚为数据输入脚，通过拨码开关SW1和电阻R32连接中央处理模块， 6脚为RS485的A+信号，通过电阻R35和保险丝PTC2连接到RS485总线的A，7脚为RS485的B-信号，通过电阻R34和保险丝PTC3连接到RS485总线的B。

7.根据权利要求1所述的基于总线技术的三合一气体探测器，其特征在于：所述输出模块还包括二总线收发芯片，其1脚为电源VCC接3.3V，8脚为电源GND接GND，2脚为数据发送脚，通过拨码开关SW1和电阻R31接中央处理模块，3脚为数据接收脚，通过拨码开关SW1和电阻R32接中央处理模块，4脚为悬空脚，5脚为二总线发送脚，通过电阻R3控制三极管Q1的导通和关断，从而控制电阻R4在电源正和负之间拉电流，通过电流环向总线发送数据，6脚为2总线接收脚PI，电阻R1和R2跨接在24V和GND之间，PI采集电阻R2的分压接收来自二总线的数据。