CN203606342U - 一种室内空气甲醛含量测量计 - Google Patents
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Abstract
一种室内空气甲醛含量测量计，由电源电路、检测电路、单片机电路、LCD显示电路组成。电源电路向检测电路、单片机电路、LCD显示电路提供工作电源，检测电路将空气中的甲醛含量转换成电压输出至单片机电路，单片机电路将空气中的甲醛含量转换成数字量，并驱动LCD显示电路进行显示。所述测量计能够测量空气中的甲醛含量并在LCD显示器是显示，电路简单，可靠性高，成本低，功耗低，采用电池供电可以长期连续工作，可以用于室内空气中甲醛含量的连续测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体检测报警装置，尤其是一种室内空气甲醛含量测量计。
背景技术
天花板、墙布，墙纸、各类人造板、油漆等装饰材料以及家具、化纤地毯和泡沫塑料等都含有甲醛成分并有可能向外界散发，缓慢释放的甲醛对人体，尤其是婴幼儿、孕期妇女、老人和慢性病患者造成长期损害，因此，新房装修后，需要对室内空气中的甲醛含量进行检测。现有的可以进行连续检测的设备价格普遍较高，功耗大。
发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种可靠性高、成本低的室内空气甲醛含量测量计。
本实用新型采取的技术方案是：一种室内空气甲醛含量测量计，由电源电路、检测电路、单片机电路、LCD显示电路组成。电源电路向检测电路、单片机电路、LCD显示电路提供工作电源，检测电路将空气中的甲醛含量转换成电压输出至单片机电路，单片机电路将空气中的甲醛含量转换成数字量，并驱动LCD显示电路进行显示。
所述电源电路由电池组和第一电容并联组成；电池组的正极为第一电源电压、负极为公共地。
所述检测电路由甲醛传感器、运放、电位器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二电容组成；检测电路的供电电源为第二电源电压，第二电源电压由单片机电路控制。
所述第三电阻、第四电阻组成分压电路对第二电源电压进行分压得到第三电源电压；第一电阻是甲醛传感器的负载电阻。
所述运放、电位器、第二电阻、第二电容组成反相I/U变换器，甲醛传感器的正端连接至反相I/U变换器的输入端、负端连接至第三电源电压；空气中的甲醛含量电压从第三电源电压和反相I/U变换器的输出端之间输出。
所述单片机电路由单片机、晶体振荡器、第三电容组成。
所述单片机从输出端输出第二电源电压；空气中的甲醛含量电压连接至单片机的差分电压输入端。
所述LCD显示电路由LCD显示模块、第四电容组成。
所述LCD显示模块的段控制端连接至单片机的段驱动端；LCD显示模块的公共端连接至单片机的LCD控制公共端；第四电容两端分别连接至单片机的LCD泵电源电容端和公共地。
所述甲醛传感器是CH20/S-10气敏传感器。
所述运放是超低噪声的轨到轨输入输出集成运算放大器ADA4528-1。
所述电池组由2节1.5V的碱性电池组成。
所述单片机的型号是MSP430F4270。
本实用新型的有益效果是，能够实时检测空气中的甲醛含量并在LCD上显示，电路简单，可靠性高，成本低；功耗低，采用2节1.5V碱性电池供电时，测量计可以连续工作多年。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的电路图。
图3是本实用新型的工作步骤原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示的本实用新型结构框图，由电源电路100、检测电路200、单片机电路300、LCD显示电路400组成。电源电路100向检测电路200、单片机电路300、LCD显示电路400提供工作电源，检测电路200将空气中的甲醛含量转换成电压输出至单片机电路300，单片机电路300将空气中的甲醛含量转换成数字量，并驱动LCD显示电路400进行显示。
本实用新型电路如图2所示。
电源电路100由电池组101、第一电容102组成。电池组101由2节1.5V的碱性电池组成，电池组101的正极为第一电源电压＋V1、负极为公共地GND；第一电容102并联在电池组101的正极和负极。
检测电路200由甲醛传感器201、运放202、电位器204、第一电阻203、第二电阻205、第三电阻207、第四电阻208、第二电容206组成。
检测电路200的供电电源为第二电源电压＋V2，第二电源电压＋V2由单片机电路300控制。
第三电阻207、第四电阻208组成分压电路对第二电源电压＋V2进行分压，得到第三电源电压＋V3；第三电源电压＋V3连接至运放202的“+”输入端。
运放202、电位器204、第二电阻205、第二电容206组成反相I/U变换器，甲醛传感器201的正端I＋连接至反相I/U变换器的输入端、负端I－连接至第三电源电压＋V3。
第一电阻203的两端分别连接至甲醛传感器201的正端I＋和负端I－，是甲醛传感器201的负载电阻，。
运放202是超低噪声的轨到轨输入输出集成运算放大器ADA4528-1；甲醛传感器201选择CH20/S-10气敏传感器。
空气中的甲醛含量电压从第三电源电压＋V3和反相I/U变换器输出端之间输出。
单片机电路300由单片机301、晶体振荡器302、第三电容303组成。
单片机301的型号是MSP430F4270，晶体振荡器302的振荡频率为32.768kHz。
单片机301从输出端P1.0输出第二电源电压＋V2；空气中的甲醛含量电压连接至单片机301的差分电压输入端A0＋、A0－。
LCD显示电路400由LCD显示模块401、第四电容402组成。
LCD显示模块401的各段控制端连接至单片机301的段驱动S0-S7端；LCD显示模块401的公共端COM0-COM3连接至单片机301的LCD控制公共端COM0-COM3；第四电容402两端分别连接至单片机301的LCD泵电源电容端LCDCAP和公共地GND。
检测电路的工作原理是：
检测电路200中的反相I/U变换器将甲醛传感器201输出的电流转换成差分电压送至单片机301的差分电压输入端A0＋、A0－，电位器204用于调节转换比例系数。
单片机301的工作步骤原理如图3所示，具体是：
步骤一，初始化；
步骤二，进入LPM3低功耗状态；定时器定时1s到，转到步骤三；
步骤三，通过输出端P1.0开启第二电源电压＋V2给检测电路200供电，同时开启单片机301内部的A/D转换器的相关电源；
步骤四，启动A/D转换器进行连续转换，读取多次A/D转换数据并进行滤波、标度变换等数据处理工作；
步骤五，将甲醛含量数据送LCD显示器显示；
步骤六，关闭第二电源电压＋V2，关闭单片机301内部A/D转换器的相关电源，转到步骤二。
单片机301工作在LPM3模式时，CPU与LCD控制器仅消耗4.9μA电流；单片机301的激活周期为1s，激活后单片机电路300和检测电路200的电源电流小于1.2mA，设进行多次A/D转换和完成数据处理所需时间为3ms，则整个电路的平均工作电流是8.5μA。用2节1.5V、单节放电到0.9V时有效容量为700mAh的碱性电池供电，不考虑电池的自放电因素，工作时间长达82000小时，或者是9.4年。
Claims (5)
1.一种室内空气甲醛含量测量计，由电源电路、检测电路、单片机电路、LCD显示电路组成，其特征在于：
所述电源电路由电池组和第一电容并联组成；电池组的正极为第一电源电压、负极为公共地；
所述检测电路由甲醛传感器、运放、电位器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二电容组成；检测电路的供电电源为第二电源电压，第二电源电压由单片机电路控制；
所述第三电阻、第四电阻组成分压电路对第二电源电压进行分压得到第三电源电压；第一电阻的两端分别连接至甲醛传感器的正端和负端；
所述运放、电位器、第二电阻、第二电容组成反相I/U变换器，甲醛传感器的正端连接至反相I/U变换器的输入端、负端连接至第三电源电压；空气中的甲醛含量电压从第三电源电压和反相I/U变换器的输出端之间输出；
所述单片机电路由单片机、晶体振荡器、第三电容组成；
所述单片机从输出端输出第二电源电压；空气中的甲醛含量电压连接至单片机的差分电压输入端；
所述LCD显示电路由LCD显示模块、第四电容组成；
所述LCD显示模块的段控制端连接至单片机的段驱动端；LCD显示模块的公共端连接至单片机的LCD控制公共端；第四电容两端分别连接至单片机的LCD泵电源电容端和公共地。
2.如权利要求1所述的室内空气甲醛含量测量计，其特征在于：所述甲醛传感器是CH20/S-10气敏传感器。
3.如权利要求1所述的室内空气甲醛含量测量计，其特征在于：所述运放是超低噪声的轨到轨输入输出集成运算放大器ADA4528-1。
4.如权利要求1所述的室内空气甲醛含量测量计，其特征在于：所述电池组由2节1.5V的碱性电池组成。
5.如权利要求1所述的室内空气甲醛含量测量计，其特征在于：所述单片机的型号是MSP430F4270。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105372389A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-03-02 | 刘志海 | 一种基于gsm通信的室内甲醛检测系统 |
| CN112198197A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-08 | 海南聚能科技创新研究院有限公司 | 一种甲醛气体传感器组模 |
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