[实用新型]一种高性能矿用一氧化碳传感器

权利要求书

1.一种高性能矿用一氧化碳传感器，包括：处理器模块（1）、声光报警模块（2）、一氧化碳浓度采集处理模块（3）、显示遥控模块（4）、多制式输出模块（5）和电源管理模块（6），所述处理器模块（1）分别与所述声光报警模块（2）、一氧化碳浓度采集处理模块（3）、显示遥控模块（4）、多制式输出模块（5）和电源管理模块（6）相连，所述声光报警模块（2）、一氧化碳浓度采集处理模块（3）、显示遥控模块（4）和多制式输出模块（5）均与所述电源管理模块（6）相连；

其特征在于：所述电源管理模块（6）包括抗干扰单元（7）、稳压电源单元（8）和DC/DC转换单元（9），所述一氧化碳浓度采集处理模块（3）包括采集单元（10）和处理单元（11），所述采集单元（10）包括敏感元件U1和放大电路，所述敏感元件U1的型号为4CO-500。

2.根据权利要求1所述的一种高性能矿用一氧化碳传感器，其特征在于：所述抗干扰单元（7）包括网络变压器T1，所述稳压电源单元（8）包括PNP型三极管Q1和稳压电源芯片U2，所述DC/DC转换单元（9）包括DC/DC转换芯片U3；

所述网络变压器T1的正输入端并接电容C1的一端后与保险丝F1的一端相连，保险丝F1的另一端并接电容C2的一端后与外部电源正极VIN+相连，所述网络变压器T1的负输入端并接电容C1的另一端后与保险丝F2的一端相连，保险丝F2的另一端并接电容C2的另一端后与外部电源负极VIN-相连，所述网络变压器T1的正输出端并接电容C3的一端后与保险丝F3的一端相连，保险丝F3的另一端并接保险丝FS1的一端后与电容C4的一端相连，所述网络变压器T1的负输出端并接电容C3的另一端后与保险丝F4的一端相连，保险丝F4的另一端并接电容C4的另一端和二极管TVS1的正极后接地；

所述PNP型三极管Q1的发射极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端并接电阻R2的一端、电容C5的一端、二极管D1的正极、二极管TVS1的负极和保险丝FS1的另一端后与P沟道场效应管Q2的漏极相连，所述PNP型三极管Q1的基极并接电阻R3的一端和电阻R4的一端后与二极管D2的负极相连，二极管D2的正极与二极管D1的负极相连，所述PNP型三极管Q1的集电极与P沟道场效应管Q2的源极相连，所述P沟道场效应管Q2的栅极并接电阻R2的另一端和电容C5的另一端后与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与光电耦合器U4的集电极相连，所述光电耦合器U4的发射极接地，所述光电耦合器U4的正极与所述电源管理模块（6）的电源输出端子VDD相连，所述光电耦合器U4的负极并接光电耦合器U5的正极后与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端与所述处理器模块（1）的第一光耦控制端PW1相连，所述光电耦合器U5的负极串接电阻R7后与所述处理器模块（1）的第二光耦控制端PW2相连，所述光电耦合器U5的集电极并接P沟道场效应管Q3的栅极后与电阻R3的另一端相连，所述P沟道场效应管Q3的源极与电阻R4的另一端相连，所述P沟道场效应管Q3的漏极并接所述光电耦合器U5的发射极后接地；所述稳压电源芯片U2的输入端Vin并接电容C6的一端后与所述P沟道场效应管Q2的源极相连，所述电容C6的另一端并接所述稳压电源芯片U2的接地端GND、电容C7的一端、电容C8的一端、二极管TVS2的正极和电解电容C9的负极后接地，所述稳压电源芯片U2的输出端Vout并接电容C7的另一端、电容C8的另一端、二极管TVS2的负极和电解电容C9的正极后与电阻R8的一端相连；

所述DC/DC转换芯片U3的电源输入端Pvin并接电阻R9的一端、电容C10的一端、电容C11的一端和电阻R10的一端后与电阻R8的另一端相连，所述DC/DC转换芯片U3的电源输入端Vin并接DC/DC转换芯片U3的数字输入控制端D0、数字输入控制端D1、电阻R9的另一端和电容C12的一端后与电容C13的一端相连，电容C12的另一端并接电容C10的另一端、电容C11的另一端和电容C13的另一端后接地，所述DC/DC转换芯片U3的开漏输出端与电阻R10的另一端相连，所述DC/DC转换芯片U3的反馈端FB并接电容C14的一端和电阻R11的一端后与电阻R12的一端相连，所述DC/DC转换芯片U3的电源地端GND并接DC/DC转换芯片U3的电源地端Pgnd、电容C15的一端和电容C16的一端后接地，所述DC/DC转换芯片U3的电感式开关节点端LX与电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端并接电容C15的另一端、电容C16的另一端、DC/DC转换芯片U3的电压输出端Vout、电容C14的另一端、电阻R11的另一端、二极管TVS3的负极和电解电容C17的正极后与滤波器FC1的输入端相连，所述电阻R12的另一端并接二极管TVS3的正极和电解电容C17的负极后接地，所述滤波器FC1的输出端与所述电源管理模块（6）的电源输出端子VDD相连，所述滤波器FC1的接地端接地。

3.根据权利要求2所述的一种高性能矿用一氧化碳传感器，其特征在于：所述采集单元（10）放大电路包括双路放大器U6，所述双路放大器U6的A通道输出端OA并接电容C18的一端后与所述敏感元件U1的对电极CE相连，所述双路放大器U6的A通道负端-IA与电阻R13的一端相连，电阻R13的另一端并接电容C18的另一端后与电阻R14的一端相连，所述双路放大器U6的A通道正端+IA串接电阻R15后与所述处理单元（11）的负输入端SIG-相连，所述双路放大器U6的电源负端G接地，所述双路放大器U6的B通道正端+IB与双路放大器U6的A通道正端+IA相连，所述双路放大器U6的B通道负端-IB并接电容C19的一端和电阻R20的一端后与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端并接P沟道场效应管Q4的漏极后与所述敏感元件U1的工作电极WE相连，所述敏感元件U1的参考电极RE并接电阻R14的另一端后与所述P沟道场效应管Q4的源极相连，所述P沟道场效应管Q4的栅极串接电阻R19后与所述电源管理模块（6）的电源输出端子VDD相连，所述双路放大器U6的B通道输出端OB并接电容C19的另一端和电阻R20的另一端后与电阻R17的一端相连，电阻R17的另一端并接电容C20的一端后与电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端与所述处理单元（11）的正输入端SIG+相连，所述电容C20的另一端接地，所述双路放大器U6的电源正端V并接电容C21的一端后与所述电源管理模块（6）的电源输出端子VDD相连，所述电容C21的另一端接地。