CN201083708Y - 气体检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种气体检测装置，其包括惠斯登电桥以及仪表放大器，该惠斯登电桥的输出分别连接到该仪表放大器的同向和反向输入端，该惠斯登电桥包括第一电阻臂，该第一电阻臂包括并联的气体敏感电阻Rc与电阻R3。本实用新型中的气体检测装置将传统的半导体可燃气体传感器信号检测模式实现为桥路检测，便于采用常规的仪表专用放大电路进行信号放大处理；串入热敏电阻以便于进行温度补偿；改变桥路固定供电电压模式为可变桥路供电电压模式对半导体可燃气体传感器自身的非线性特性具有一定的补偿作用，提高可燃气体的检测精度，电路结构简单适用。

Description

气体检测装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种气体检测装置，尤其是一种使用半导体气体传感器的用于可燃气体的气体检测装置。
【背景技术】
目前，公知的半导体气体传感器的可燃气体检测装置是恒定电压或电流供传感器加热丝加热，气体敏感电阻与负载电阻串联恒定电压供电，信号输出电压从负载电阻两端取出，其结构如图1及图2所示。其中R表示半导体可燃气体传感器加热丝电阻；Rc表示气体敏感电阻；RL表示负载电阻；V+表示加热丝工作电压；Vc表示检测回路工作电压；Vo表示气体浓度信号输出电压。由于可燃气体传感器输出的非线性特性，使得信号输出幅度较大不适用于对高精度的气体浓度检测。
【实用新型内容】
本实用新型提供一种平衡电桥检测电路，该桥路的供电电压随气体浓度的增加而自动增加对传感器输出的非线性实施了一定程度的自动补偿作用，其中的一个桥臂电阻的一部分并联一只热敏电阻实现温度补偿作用。
本实用新型解决现有技术的问题，所采用的技术方案是：提供一种气体检测装置，其包括惠斯登电桥以及仪表放大器，该惠斯登电桥的输出分别连接到该仪表放大器的同向和反向输入端，该惠斯登电桥包括第一电阻臂，该第一电阻臂包括并联的气体敏感电阻Rc与电阻R3。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：所述的惠斯登电桥包括第二电阻臂，该第二电阻臂是电阻R2与热敏电阻Rt并联后与电阻R1串联。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：所述的惠斯登电桥包括电阻R4、R5，其中电阻R4与电阻R1连接，电阻R5与电阻R3连接。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：该惠斯登电桥输出是经电阻R6、R7分别连接到仪表放大器的同向和反向输入端。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：该电阻R6与电阻R4之间包括调零电位器VR1，调整电位器VR1使得在没有可燃气体存在的情况下惠斯登电桥输出电压为零。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：仪表放大器的输出经电阻R9连接到桥路的电阻R1和R4的连接点。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：该仪表放大器的包括反馈电阻R8与其反向输入端连接。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：该仪表放大器的输出端经电阻R10和R11分压后输出信号。
本实用新型气体检测装置的进一步技术方案是：该仪表放大器的输出端与反馈电阻R8包括增益调整电位器VR2。
相较于现有技术，本实用新型气体检测装置的有益效果是：本实用新型中的气体检测装置将传统的半导体可燃气体传感器信号检测模式实现为桥路检测，便于采用常规的仪表专用放大电路进行信号放大处理；串入热敏电阻以便于进行温度补偿；改变桥路固定供电电压模式为可变桥路供电电压模式对半导体可燃气体传感器自身的非线性特性具有一定的补偿作用，提高可燃气体的检测精度，电路结构简单适用。
【附图说明】
图1是现有技术中半导体可燃气体传感器的检测电路示意图。
图2是现有技术中另一半导体可燃气体传感器的检测电路示意图
图3是本实用新型的气体检测装置的电路原理图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图3中，本实用新型的气体检测装置在电阻(R)两端接加热丝工作电压V+。电阻(R2)与热敏电阻(Rt)并联后与电阻(R1)串联组成一只桥臂电阻，气体敏感电阻(Rc)与电阻(R3)并联组成另一只桥臂电阻，所述与电阻(R4)、(R5)构成惠斯登电桥。热敏电阻(Rt)对气体传感器的温度特性进行温度补偿。
桥路的输出经电阻(R6)、(R7)分别连接到仪表放大器(UA)的同向和反向输入端，仪表放大器(UA)的输出经电阻(R9)连接到桥路的供电电压端电阻(R1)和(R4)的连接点，电阻(R8)为仪表放大器(UA)的反馈电阻，仪表放大器的输出信号经电阻(R10)和(R11)分压后作为气体浓度信号输出电压(Vo)。因检测桥路的供电电压取自仪表放大器(UA)的信号输出电压，该电压的大小随气体浓度的增加而增加。因此，对气体传感器的输出特性曲线的非线性具有一定的补偿作用。在检测桥路中引入热敏电阻(Rt)，对传感器的温度特性进行补偿。(VR1)为调零电位器，调整电位器使得在没有可燃气体存在的情况下桥路输出电压为零。(VR2)为仪表放大器增益调整电位器。
气体检测装置的供电电压取自经过放大的气体浓度电压信号，供电电压随气体浓度的增加而增加，而且对气体传感器的非线性进行线性补偿。
本实用新型中的气体检测装置将传统的半导体可燃气体传感器信号检测模式实现为桥路检测，便于采用常规的仪表专用放大电路进行信号放大处理；串入热敏电阻以便于进行温度补偿；改变桥路固定供电电压模式为可变桥路供电电压模式对半导体可燃气体传感器自身的非线性特性具有一定的补偿作用，提高可燃气体的检测精度，电路结构简单适用。
上述的详细描述仅是示范性描述，本领域技术人员在不脱离本实用新型所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。

Claims (9)

1.一种气体检测装置，其特征在于：其包括惠斯登电桥以及仪表放大器，该惠斯登电桥的输出分别连接到该仪表放大器的同向和反向输入端，该惠斯登电桥包括第一电阻臂，该第一电阻臂包括并联的气体敏感电阻Rc与电阻R3。
2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于：所述的惠斯登电桥包括第二电阻臂，该第二电阻臂是电阻R2与热敏电阻Rt并联后与电阻R1串联。
3.根据权利要求2所述的气体检测装置，其特征在于：所述的惠斯登电桥包括电阻R4、R5，其中电阻R4与电阻R1连接，电阻R5与电阻R3连接。
4.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于：该惠斯登电桥输出是经电阻R6、R7分别连接到仪表放大器的同向和反向输入端。
5.根据权利要求4所述的气体检测装置，其特征在于：该电阻R6与电阻R4之间包括调零电位器VR1，调整电位器VR1使得在没有可燃气体存在的情况下惠斯登电桥输出电压为零。
6.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于：仪表放大器的输出经电阻R9连接到桥路的电阻R1和R4的连接点。
7.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于：该仪表放大器的包括反馈电阻R8与其反向输入端连接。
8.根据权利要求7所述的气体检测装置，其特征在于：该仪表放大器的输出端经电阻R10和R11分压后输出信号。
9.根据权利要求7所述的气体检测装置，其特征在于：该仪表放大器的输出端与反馈电阻R8包括增益调整电位器VR2。
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