CN102681564A - 一种气体传感器自动加热方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体传感器自动加热方法及电路，该方法为：温度检测仪采集气体传感器的当前工作环境温度值，并发送到控制器MCU中，控制器MCU判断是否开启或关闭电子开关，进而控制发热组件是否工作；该电路设置在气体传感器内部，包括温度检测仪、控制器MCU、电子开关及发热组件，所述的温度检测仪与控制器MCU连接，将检测到的气体传感器的当前工作环境温度值发送到控制器MCU中，所述的MCU与电子开关连接，控制电子开关的开闭，所述的电子开关与发热组件连接，控制发热组件的工作和停止。具有解决了当前气体检测行业中大多数气体传感器自身参数的限制，使各种类型的气体传感器，均能在工业级环境下正常、可靠的工作的突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体传感器领域，尤其是涉及一种气体传感器自动加热方法及电路。
背景技术
气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。气体传感器包括：半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器等。每种气体传感器都有自身的正常工作环境温度。如果超过了正常工作环境温度，气体传感器所检测到的数据可靠性将大大降低，这对于如含有有毒气体等的危险场合，将会造成不可估计的后果。
基于气体检测行业中，对设备的工作环境温度较高（工业级-40~+75），而部份气体传感器，特别是电化学类及红外类，其自身参数不能满足产品在低温下正常工作的要求，从而有必要对传感器进行加热处理，从而使之能正常工作。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种气体传感器自动加热方法及电路。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种气体传感器自动加热方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）温度检测仪采集气体传感器的当前工作环境温度值，并发送到控制器MCU中；（2）控制器MCU将接收到的当前工作环境温度值与预先存储在控制器MCU中的气体传感器正常工作的最低环境温度值进行比较，判断当前工作环境温度值是否大于气体传感器正常工作的最低环境温度值，如果判断为是，则返回步骤（1），否则进行步骤（3）；（3）控制器MCU发出指令控制电子开关接通，进而控制发热组件工作，提高气体传感器工作的环境温度，直到气体传感器工作的环境温度值大于气体传感器正常工作的最低环境温度值时，停止加热。
步骤（2）中所述的最低环境温度值为-40℃～75℃。
所述的最低环境温度值为-20℃～60℃。
一种实施权利要求1所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，该电路包括温度检测仪、控制器MCU、电子开关及发热组件，所述的温度检测仪与控制器MCU连接，将检测到的气体传感器的当前工作环境温度值发送到控制器MCU中，所述的MCU与电子开关连接，控制电子开关的开闭，所述的电子开关与发热组件连接，控制发热组件的工作和停止。
所述的温度检测仪为检测范围大于-40℃～75℃的温度检测仪。
所述的控制器MCU为单片机或ARM处理器或DSP处理器。
所述的电子开关为晶体管或场效应管。
所述的发热组件为电阻器或电热丝。
与现有技术相比，本发明解决了当前气体检测行业中大多数气体传感器自身参数的限制，使各种类型的气体传感器，均能在工业级环境下正常、可靠的工作，从而大面积扩展气体检测行业中的工业品检测范围，更好的保障工业生产过程中的气体安全性。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为本发明的一个具体实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例 一种气体传感器自动加热方法及电路
气体传感器在使用当中，常常会遇到周围环境恶劣，导致温度较低，不能满足气体传感器正常工作的温度的情况（工业级-40~+75），这给检测带来极大地不变。本发明针对这个问题提出了如图1所示的一种气体传感器自动加热方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：气体传感器开始检测时，设置在其内部的温度检测仪便开始采集气体传感器的当前工作环境温度值，并发送到控制器MCU中；
步骤2：控制器MCU将接收到的当前工作环境温度值与预先存储在控制器MCU中的气体传感器正常工作的最低环境温度值进行比较，判断当前工作环境温度值是否大于气体传感器正常工作的最低环境温度值，最低环境温度值根据不同气体传感器的情况进行相应的设定，大致范围在-40℃～75℃之间，本实施例取-20℃。如果判断为是，则返回步骤1，继续实时检测气体传感器的当前工作环境温度值，一旦有温度变化，便可以立即判断是否需要采取措施。如果判断为否，则选择进行步骤3；
步骤3：控制器MCU发出指令控制电子开关接通，进而控制发热组件工作，提高气体传感器工作的环境温度，直到气体传感器工作的环境温度值大于气体传感器正常工作的最低环境温度值时，停止加热，使气体传感器工作温度保持在其可靠工作温度内，从而保证气体检测数据的准确性和可靠性。
为了实施上面的一种气体传感器自动加热方法，还需要有硬件电路，本发明气体传感器自动加热电路可设置在任何需要加热的气体传感器内部。如图2所示，气体传感器自动加热电路包括温度检测仪1、控制器MCU2、电子开关3及发热组件4。温度检测仪1与控制器MCU2连接，将检测到的气体传感器的当前工作环境温度值发送到控制器MCU2中。控制器MCU2与电子开关3连接，控制电子开关3的开闭。电子开关3与发热组件4连接，控制发热组件4的工作和停止。温度检测仪为检测范围大于-40℃～75℃的温度检测仪。控制器MCU可采用单片机或ARM处理器或DSP处理器。电子开关可采用晶体管或场效应管。发热组件可采用电阻器或电热丝。
如图3所示，为本发明所采用的一个优选具体实施电路，该电路包括温度检测仪U1、控制器MCU2、两根电阻丝L、三极管V1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4。温度检测仪U1包括一个接地端GND、一个电压输出端Vout以及一个电源接入端Vcc，其电压输出端Vout通过电阻R2连接控制器MCU2的输入端，电阻R4一端接地，一端连接在温度检测仪U1的电压输出端Vout与电阻R2之间。控制器MCU2的输出端通过电阻R1连接三极管V1的基极。三极管V1的发射极接地，三极管V1的集电极连接两个并联在一起的两根电阻丝L。电阻R3跨接在三极管V1的基极和发射极上。温度检测仪U1检测到温度信号时，将信号发送给控制器MCU2，控制器MCU2判断是否需要开启三极管V1，当判断为需要开启三极管V1进行加热时，三极管V1导通，并联在一起的电阻丝L加热，从而提升气体传感器5的工作环境温度。当工作的环境温度过低时，自动启动加热，使气体传感器工作温度保持在其可靠工作温度内，从而保证气体检测数据的准确性和可靠性，当气体传感器工作环境温度在其可靠范围内时，自动关闭加热，节省功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种气体传感器自动加热方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）温度检测仪采集气体传感器的当前工作环境温度值，并发送到控制器MCU中；
（2）控制器MCU将接收到的当前工作环境温度值与预先存储在控制器MCU中的气体传感器正常工作的最低环境温度值进行比较，判断当前工作环境温度值是否大于气体传感器正常工作的最低环境温度值，如果判断为是，则返回步骤（1），否则进行步骤（3）；
（3）控制器MCU发出指令控制电子开关接通，进而控制发热组件工作，提高气体传感器工作的环境温度，直到气体传感器工作的环境温度值大于气体传感器正常工作的最低环境温度值时，停止加热。
2.根据权利要求1所述的一种气体传感器自动加热方法，其特征在于，步骤（2）中所述的最低环境温度值为-40℃～75℃。
3.根据权利要求2所述的一种气体传感器自动加热方法，其特征在于，所述的最低环境温度值为-20℃～60℃。
4.一种实施权利要求1所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，该电路包括温度检测仪、控制器MCU、电子开关及发热组件，所述的温度检测仪与控制器MCU连接，将检测到的气体传感器的当前工作环境温度值发送到控制器MCU中，所述的MCU与电子开关连接，控制电子开关的开闭，所述的电子开关与发热组件连接，控制发热组件的工作和停止。
5.根据权利要求4所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，所述的温度检测仪为检测范围大于-40℃～75℃的温度检测仪。
6.根据权利要求4所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，所述的控制器MCU为单片机或ARM处理器或DSP处理器。
7.根据权利要求4所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，所述的电子开关为晶体管或场效应管。
8.根据权利要求4所述的一种气体传感器自动加热方法的电路，其特征在于，所述的发热组件为电阻器或电热丝。
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