[实用新型]矿用管道气体流量检测传感器电路

说明书

本实用新型公开了一种矿用管道气体流量检测传感器电路，包括铂电阻TR1、铂电阻TR2，其中铂电阻TR1的两端分别标为S1、S2，铂电阻TR2的两端分别标为S3、S4，采用正温度系数铂电阻传感元件，利用其对温度的高敏感特性，基于恒功率测量原理，对铂电阻TR1的S1、S2之间另加10V电压加热该铂电阻，检测S2、S4两个的端电压差经A/D转换后进CPU进行检测换算，即可检测流量大小。本实用新型实现气体流量的流速0.3‑60m/s范围内低流速测量及低功耗远距离传输。

技术领域

本实用新型涉及一种矿用管道气体流量检测传感器电路，属于矿用监控设备技术领域。

背景技术

为了解决矿井瓦斯危害、提高瓦斯抽采率，需要对煤矿抽放管路里气体流量的抽采量进行高精度检测，传统涡街测量仪目前普遍应用，但是由于涡街检测只有在风速超过起振点以后，才能产生震荡信号，因此现有技术的涡街流量检测设备只能检测4-60m/s的流速范围，无法实现在低流速下抽放管路中气体流量的准确检测，不能保障煤矿生产的安全。因此，对现有技术进行改进，实现低流速下抽放管路中气体流量的准确检测，对保障煤矿生产的安全具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿用管道气体流量检测传感器电路，基于恒功率测量原理，采用两个正温度系数铂电阻传感元件，实现气体流量的低流速测量。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种矿用管道气体流量检测传感器电路，包括铂电阻TR1、铂电阻TR2，其中铂电阻TR1的两端分别标为S1、S2，铂电阻TR2的两端分别标为S3、S4，铂电阻TR1为流量检测铂电阻，铂电阻TR2为参比铂电阻，还包括三端基准电源U4、三端基准电源U7、AD转换器U3、双运算放大器U5、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C9、电容C10、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R15、电阻R51、电阻R100；铂电阻TR1的S2端接10V电源，电容C7、电容C10并联，并联电路一端接10V电源，并联电路另一端接地，铂电阻TR1的S1端接地，三端基准电源U7的1脚为调节端，三端基准电源U7的2脚为输出端，三端基准电源U7的3脚为接地端，三端基准电源U4的1脚为调节端，三端基准电源U4的2脚为输出端，三端基准电源U4的3脚为接地端，三端基准电源U7的1脚、3脚接-V(D)，电阻R15的一端接+V(D)，电阻R15的另一端接三端基准电源U7的2脚，电容C26一端接三端基准电源U7的2脚，另一端接-V(D)，铂电阻TR1的S1端接双运算放大器U5的1IN-端，铂电阻TR1的S2端接双运算放大器U5的1OUT端，双运算放大器U5的1IN+端接三端基准电源U7的2脚，电容C24的一端接-V(D)，电容C24的另一端接双运算放大器U5的1IN-端，电阻R10的一端接双运算放大器U5的1OUT端，电阻R10的另一端接双运算放大器U5的1IN-端，双运算放大器U5的GND端接-V(D)，电容C16、电容C19、电容C22并联，并联电路一端接双运算放大器U5的GND端，并联电路另一端接地，电阻R51的一端接+V(D)，电阻R51的另一端接双运算放大器U5的VCC端，电容C15、电容C18、电容C21并联，并联电路一端接双运算放大器U5的VCC端，并联电路另一端接地，铂电阻TR2的S3端接双运算放大器U5的2IN-端，铂电阻TR2的S4端接双运算放大器U5的2OUT端，电阻R11两端分别接双运算放大器U5的2IN-端、2OUT端，电容C25的两端分别接-V(D)和双运算放大器U5的2IN-端，双运算放大器U5的2IN+端与三端基准电源U7的2脚相连，三端基准电源U4的1脚、3脚接-V(A)，电阻R12的一端接+V(A)，电阻R12的另一端接三端基准电源U4的2脚，电容C6、电容C23并联，并联电路一端接三端基准电源U4的2脚，并联电路另一端接-V(A)，电阻R100的一端接+V(A)，电阻R100的另一端接AD转换器U3的VDD端，端与AD转换器U3的VDD端相连，电容C14、电容C17、电容C20并联，并联电路的一端接AD转换器U3的VDD端，并联电路的另一端接-V(A)，AD转换器U3的GND端、端与-V(A)相连，AD转换器U3的REF IN(+)端接三端基准电源U4的2脚，AD转换器U3的REF IN(-)端接-V(A)，电容C3的一端接-V(A)，电容C3的另一端串联电阻R7后接AD转换器U3的AIN1(+)端，电容C4的一端接-V(A)，电容C4的另一端串联电阻R8后接AD转换器U3的AIN1(-)端，电容C5的一端接于电容C3与电阻R7之间，电容C5的另一端接于电容C4与电阻R8之间，双运算放大器U5的1OUT端、2OUT端分别与电容C5的两端相连，AD转换器U3的AIN1(-)端与AIN2(+)端相连，电阻R6与电容C2串联，串联电路一端接-V(A)，串联电路另一端接AD转换器U3的AIN2(-)端，AD转换器U3的DOUT端输出数字信号。