双量程甲烷报警器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种甲烷报警器,更具体地说,它涉及一种双量程甲烷报警器。
【背景技术】
[0002]甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一,当空气中甲烷浓度过高时,空气中氧含量明显降低,容易使人窒息;而且甲烷易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
[0003]甲烷报警器适用于煤矿井巷,采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室等场所连续监测甲烷浓度。当甲烷浓度超限时,能自动发出声、光报警,可供煤矿井下作业人员、甲烷检测人员、井下管理人员等随身携带使用,也可供上述场所固定使用。
[0004]目前,市面上的甲烷报警器,只利用一个甲烷传感器来检测甲烷的含量,无法同时保证检测精度和检测量程,从而限制了甲烷报警器的检测性能。另外,由于甲烷传感器输出的检测信号比较微弱,难以识别,因为多采用放大器进行放大后再传输至处理器,然而,目前市面上的甲烷报警器,其内部的放大电路较为简单,虽有放大的作用,但由于其抗噪能力差,使得放大后的检测信号容易失真,不利于甲烷报警器的正常检测。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种双量程甲烷报警器,具有检测精度高以及检测量程大的特点。
[0006]为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:
[0007]—种双量程甲烷报警器,包括甲烷检测单元、信号放大单元、控制单元、报警单元、显示单元以及电源单元,所述甲烷检测单元包括第一甲烷传感器和第二甲烷传感器,第一甲烷传感器的量程为O?10%vol,用于输出第一检测信号,第二甲烷传感器的量程为10?100%vol ;所述信号放大单元包括第一放大电路和第二放大电路,其中,所述第一放大电路包括第一同相放大电路以及第一差分放大电路,所述第一同相放大电路的输入端耦接于第一甲烷传感器的输出端,所述第一同相放大电路的输出端耦接于第一差分放大电路的反相输入端,所述第一差分放大电路的同相输入端接收一第一参考信号,所述第一差分放大电路的输出端耦接至控制单元;所述第二放大电路包括第二同相放大电路以及第二差分放大电路,所述第二同相放大电路的输入端耦接于第二甲烷传感器的输出端,所述第二同相放大电路的输出端耦接于第二差分放大电路的输反相输入端,所述第二差分放大电路的同相输入端接收一第二参考信号,所述第二差分放大电路的输出端耦接至控制单元。
[0008]进一步的,所述电源单元包括:电池;充电电路,用于通过外部电源向电池充电;第一稳压器,用于将电池的输出电压转换成为控制单元供电的第一电压;第二稳压器,具有控制端,用于将第一电压转换成为显示单元和信号放大单元供电的第二电压,第二稳压器的控制端耦接于控制单元;第三稳压器,具有控制端,用于将第一电压转换成为第一甲烷传感器供电的第三电压,第三稳压器的控制端耦接于控制单元;第四稳压器,具有控制端用于将第一电压转换成为第二甲烷传感器供电的第四电压,第四稳压器的控制端耦接于控制单
J L ο
[0009]进一步的,所述信号放大单元还包括:第一分压电路,其输入端耦接于所述第三电压,并输出所述第一参考信号;第二分压电路,其输入端耦接于所述第四电压,并输出所述第二参考信号。
[0010]进一步的,所述显示单元包括4个数码管和4个移位寄存器,所述数码管和移位寄存器一一对应;其中,移位寄存器的输入端耦接于控制单元,移位寄存器的输出端耦接于数码管。
[0011]进一步的,所述控制单元包括:处理器,所述第一差分放大器和第二差分放大器的输入端耦接于处理器,所述第二、第三、第四稳压器的输入端耦接于处理器,所述移位寄存器的输入端耦接于处理器;按键模块,耦接于处理器。
[0012]与现有技术相比,本实用新型的优点是:一方面通过设置两种量程的甲烷传感器,既保证了检测精度,又保证了检测量程;另一方面,信号放大单元设置为两级放大,先经由同相放大器放大,再经由差分放大器放大后输入至控制单元,从而能够增加信号放大单元的抗噪能力,进而减小检测误差。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型中报警单元和控制单元的电路图;
[0014]图2为本实用新型中电池、充电电路、第一稳压电路的电路图;
[0015]图3为本实用新型中第二稳压电路的电路图;
[0016]图4为本实用新型中第三稳压电路的电路图;
[0017]图5为本实用新型中第四稳压电路的电路图;
[0018]图6为本实用新型中第一放大电路的电路图;
[0019]图7为本实用新型中第二放大电路的电路图;
[0020]图8?图11为本实用新型中数码管和移位寄存器的电路图。
[0021]附图标记:100、报警单元,200、按键模块,300、充电电路,410、第一稳压电路,420、第二稳压电路,430、第三稳压电路,440、第四稳压电路,510、第一差分放大电路,520、第一同相放大电路,530、第二差分放大电路,540、第二同相放大电路,610、第一分压电路,620、第二分压电路。
【具体实施方式】
[0022]参照图1至图11对本实用新型的实施例做进一步说明。
[0023]—种双量程甲烷报警器,包括甲烷检测单元、信号放大单元、控制单元、报警单元100、显示单元以及电源单元,甲烷检测单元包括第一甲烷传感器和第二甲烷传感器,第一甲烷传感器的量程为O?10%vol,用于输出第一检测信号,第二甲烷传感器的量程为10?100%vol ;信号放大单元包括第一放大电路和第二放大电路,其中,第一放大电路包括第一同相放大电路520以及第一差分放大电路510,第一同相放大电路520的输入端親接于第一甲烧传感器的输出端,第一同相放大电路520的输出端親接于第一差分放大电路510的反相输入端,第一差分放大电路510的同相输入端接收一第一参考信号Vref_l,第一差分放大电路510的输出端耦接至控制单元;第二放大电路包括第二同相放大电路540以及第二差分放大电路530,第二同相放大电路540的输入端耦接于第二甲烷传感器