掌中型乙醇氣體測試儀制造技術

一種掌中型乙醇氣體測試儀，以ＬＥＤ作為顯示器、采用以鉑為主體、鈀、銠氧化物為催化物的傳感器，將補償元件與傳感元件封裝于一體，采用了相同參數與環境的平衡補償運放、防“抖動”的閘門及信號捕獲保持電路、各自獨立的“階梯”顯示電路、低成本的蜂鳴告警電路、獨立而又有聯系的滿足不同需求的雙穩壓電路以及簡化操作的開機與自動關機電路，因此具有體積小巧、重量輕、靈敏度高、性能穩定、操作簡單、顯示直觀、耗電省及壽命長的優點。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及檢測技術，具體涉及乙醇氣體測試技術，更具體地說，涉及一種掌中型乙醇氣體測試儀。現有的乙醇氣體檢測技術，存在諸如設備龐大復雜、不便于攜帶和使用等缺點。本技術的目的在于提供掌中型乙醇氣體測試儀，這種乙醇氣體測試儀可以克服現有技術的缺點，具有體積小、重量輕、靈敏度高、性能穩定、顯示簡潔明快，省電，傳感器壽命長等優點。本技術的目的是這樣實現的，構造一種掌中型乙醇氣體測試儀，采用以貴金屬鉑Pt為主體、稀土金屬鈀、銠的氧化物作催化物構成的傳感器擔當測試元件，同時將補償元件與傳感元件封裝于一體的乙醇氣體測試儀。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，包括外殼10、電池9、以及設在外殼10上的顯示窗口14和觸發按鈕11，外殼10內的電路部分包括由電池9供電、由觸發按鈕11觸發工作的延遲觸發開機/自動延時關機單元1以及由該單元1控制的高精度傳感器穩壓/參考電壓單元3和高效開關穩壓/電池欠壓判斷單元2，還包括接有傳感器的橋式傳感測量單元4、接受橋式傳感測量單元3輸出的平衡補償運放單元5、接受平衡補償運放單元5輸出的輸出閘門保持單元6、根據輸出閘門保持單元6的輸出和參考電壓進行比較判斷的比較判斷顯示單元7、由所述比較判斷顯示單元7驅動的顯示單元12。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述電路部分還包括由電池9供電的延遲觸發開機/自動延時關機單元1以及由該單元1驅動的高精度傳感器穩壓/參考電壓單元3和高效開關穩壓/電池欠壓判斷單元2，所述高效開關穩壓/電池欠壓判斷單元2供電給所述平衡補償運放單元5、輸出閘門保持單元6、比較判斷顯示單元7和超標蜂鳴告警單元8，所述高精度傳感器穩壓/參考電壓單元3供電給橋式傳感測量單元4、輸出閘門保持單元6和比較判斷顯示單元7。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述顯示單元12是裝在所述顯示窗14內的多個發光二極管。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述外殼10上設有傳感孔13和蜂鳴器孔以及電池盒蓋。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述橋式傳感測量單元3包括一個以貴金屬鉑Pt為主體、稀土金屬鈀、銠的氧化物作催化物構成的傳感元件，同時將補償元件與傳感元件封裝于一體。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述平衡補償運放電路單元5包括封裝在一起的兩個運算放大器反相聯接。按照本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，所述高效開關穩壓/電池欠壓判斷單元2包括一個微型封裝的調頻升壓型開關穩壓集成電路。實施本技術的掌中型乙醇氣體測試儀，由于采用了高性能的傳感器及橋式補償電路、相同參數與環境的平衡補償運放、防“抖動”的閘門及信號捕獲保持電路、各自獨立的“階梯”顯示電路、低成本的蜂鳴告警電路、獨立而又有聯系的滿足不同特殊需求的雙穩壓電路以及簡化操作的開機與自動關機電路，同時除傳感器和蜂鳴器小型封裝外全部元件均采用表面貼裝元件(SMC)和雙面高密度表面貼裝印制板技術(SMT)使得做成的乙醇氣體測試儀具有體積小巧、重量輕、靈敏度高、性能極其穩定、操作簡單、顯示直觀、耗電省以及產品壽命長的優點。下面，結合附圖和實施例，進一步說明本技術的特點，附圖中附圖說明圖1是說明本技術的掌中型乙醇氣體測試儀的外形結構示意圖；圖2是說明本技術的掌中型乙醇氣體測試儀的電路原理邏輯方框示意圖；圖3是說明本技術的掌中型乙醇氣體測試儀的電路原理參考圖。如圖1所示，本技術提供的掌中型乙醇氣體測試儀，有一個外殼10、外殼10的正面設有一個檢測觸發按鈕11和內裝有多個發光二極管(組成顯示單元12)的顯示窗口14，外殼10內裝有電池9、可以通過電池盒蓋(未示出)更換電池9，在外殼10的正反兩面對應于傳感元件的位置上分別開有傳感孔13(只示出一面，另一面未示出)，為被測試氣體接觸傳感元件提供通道，在外殼10上還開設有使殼內蜂鳴器聲音更響亮地傳出的蜂鳴器通孔(未示出)。如圖2所示，在組成本技術的掌中型乙醇氣體測試儀的電路中，包括由電池9供電的延遲觸發開機/自動延時關機單元1以及由該單元驅動的高精度傳感器穩壓/參考電壓單元3和高效開關穩壓/電池欠壓判斷單元2，還包括橋式傳感測量單元4、接受橋式傳感測量單元4輸出的平衡補償運放單元5、接受平衡補償運放單元5輸出的輸出閘門保持單元6、根據輸出閘門保持單元6輸出和所述高精度傳感器穩壓/參考電壓單元3提供的參考電壓進行比較判斷的比較判斷顯示單元7、由所述比較判斷顯示單元7驅動的超標蜂鳴告警單元8和顯示單元12(即設在外殼正面的發光二極管陣列)。在圖3示出的電路圖中，橋式傳感器測量電路單元4由微型傳感器、電阻R1、R2及微調電阻W1組成。其中傳感器和補償器封裝于一體，工作時溫度在300-400℃范圍內，基本不受環境溫度影響。RS、RD、R1、R2組成傳感電橋電路，平時電橋處于微平衡狀態，輸出一個負向微偏差電壓ΔUab，目的是讓后級的反向平衡補償放大電路置于激發態，以利于提高整個電路起始靈敏度；W1用于調整偏差電壓ΔUab的大小和正負。補償原理說明如下當由于外界溫度或傳感橋電壓發生變化引起傳感器電阻值變化，則補償器電阻值因相同原因發生與傳感器同相變化而“水漲船高”、“水落船低”，從而使分壓Ua保持不變。即溫度、電壓升高，使RS、RD同時上升而且Ua不變；溫度、電壓下降RS、RD同時下降而且Ua不變。表述為 當有乙醇氣體作用于300-400℃的傳感器表面時，在稀土催化物的催化下，乙醇氣體發生燃燒導致傳感器鉑絲電阻值升高，而補償器電阻不變，使得電橋電路失去平衡，從而引起Ua降低、Uab負向變化，其電壓變化度與乙醇氣體濃度在一定范圍內成良好的線性關系。平衡補償運放電路單元5由封裝在一起的四運放集成塊U1中的兩個運算放大器U1C、U1D和電阻R3、R4、R5、R6及微調電阻W2組成反相運算放大電路。說明平衡補償原理如下當由于工作環境溫度、電壓變化或運放輸入半導體熱躁動使得運放電路發生零點漂移、輸出不穩時，采用將同一集成塊內的兩個運放反相連接，可使得零點漂移帶來的影響相互抵消或大大減少，從而使得輸出穩定。譬如由于上述不利因素導致U1C-10點電壓升高，則U1D-13點電壓等幅升高(R5＝R6，U1C和R5、R6構成11同相放大器)，相同的不利因素也使得U1D-12電壓等幅升高(同一集成塊內相同制造工藝、參數一致、變化同步)，U1D的同、反相輸入電壓差幾乎為0V，故其輸出保持穩定，即U1D的輸出不受上述不利因素影響。反相運放原理是這樣的，由于前級橋式傳感測量單元4輸出電壓微弱且為負值，所以需要反相放大。U1C-10電壓等于U1D-13電壓，可視為等效點。U1D、R3和W2構成反相運放電路，其放大倍數＝W2/R3，調節W2可改變其放大倍數。R4為U1D的輸入限流保護電阻。輸出閘門保持電路單元6由U1B、R7、R8、R9、D2、C2、R10、BG1和D1、C1組成。其中D2、U1B、R10和BG1構成閘門開關電路；R7、R8組成分壓電路，UR8的大小決定閘門開啟閥值，其分壓源取自單元2的高精度傳感器穩壓輸出；當U1D-14點輸出電壓小于UR8+UD2時，U1B-7輸出高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種掌中型乙醇氣體測試儀，其特征在于，包括外殼１０、電池９、設在外殼面板上內裝顯示單元１２的顯示窗口１４和觸發按鈕１１，外殼１０內的電路部分包括由電池９供電、由所述觸發按鈕１１觸發工作的延遲觸發開機／自動延時關機單元１以及由該單元１驅動的高精度傳感器穩壓／參考電壓單元３和高效開關穩壓／電池欠壓判斷單元２，還包括接有傳感器的橋式傳感測量單元４、接受橋式傳感測量單元３輸出的平衡補償運放單元５、接受平衡補償運放單元５輸出的輸出閘門保持單元６、根據輸出閘門保持單元６的輸出和參考電壓進行比較判斷的比較判斷顯示單元７、由所述比較判斷顯示單元７驅動的顯示單元１２。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王湘，
申請(專利權)人：王湘，
類型：實用新型
國別省市：94[中國|深圳]