[发明专利]基于DSP的矿用气体传感器智能校验仪

摘要

一种基于DSP的矿用气体传感器智能校验仪是包括微控制器单元、信号调理单元、通信接口单元、键盘显示单元、触摸控制单元和气路系统，并对其单元和模块进行通信连接。本发明改进现有校验仪结构，以CPU技术、电子技术和控制技术为主，解决了现有校验仪校验速度慢、精度低和劳动强度大的问题，为煤矿井下安全生产提供服务。

主权项

一种基于DSP的矿用气体传感器智能校验仪，包括有微控制器单元、信号调理单元、通信接口单元、键盘显示单元、触摸控制单元和气路系统，其中：所述的微控制器单元包括CPU、片外RAM、电源、晶振电路、JTAG接口电路，LCD指示灯及和跳线；所述的信号调理单元包括频率量信号调理电路和模拟信号调理电路；所述的通信接口单元包括RS‑232驱动电路；所述的键盘显示单元包括键盘接口电路和LCD显示电路；所述的触摸控制单元包括计算机主机和触摸屏；所述的气路系统包括16路控制继电器、流量控制器和电磁阀；对上所述的各模块，通信接口单元通过串口通信接口模块与微控制器连接，信号调理单元、键盘显示单元和气路系统通过I/O口与微控制器连接；对上所述的微控制器单元中的片外RAM通过16位地址数据总线及片选线与DSP连接；对上所述的通信接口单元DSP串口通信模块通过驱动芯片MAX3232与上位机连接；对上所述的信号调理单元的频率量信号经光耦隔离及缓冲电路与DSP的IO口连接，模拟量信号经RC低通滤波、电压跟随和差分比例运算调理，通过片内的ADC与DSP连接；对上所述的键盘显示单元中的矩阵式键盘端线与DSP的IO口连接，LCD通过电平转换模块与DSP的并行IO连接；对上所述的触摸控制单元通过通信接口单元与DSP连接；对上所述的气路系统通过DSP的IO口输出控制信号，通过光耦隔离、锁存及驱动电路去控制16路继电器的通断；对上所述的流量控制单元经D/A及调理后的电压信号输出给流量控制器来控制电磁比例调节阀的开度，其输出电压信号的大小是根据所要校验的传感器的数量而设定，即无论是几个传感器同时调校均能保证每个传感器都得到稳定的流量200ml/min，共提供200×N(ml/min)的流量，其中，N为传感器数量；对上所述的流量引入闭环控制以保证流量的准确性。