专利名称：催化燃烧气体传感器超限保护电路及方法
技术领域：
本发明涉及气体检测技术，尤其是ー种催化燃烧气体传感器超限保护的电路及方法。
背景技术：
催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成測量电桥，在一定温度条件下，可燃气体(以下称为目标气体)在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，检测元件载体温度升高，检测元件内部的钼丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出ー个与目标气体浓度成正比的电信号。人们通过测量该电信号的大小，就可以知道目标气体的浓度。催化燃烧式气体传感器主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。但是在现有的气体检测技术中，运用催化燃烧式气体传感器检测可燃性气体吋，若目标气体浓度过高(远大于传感器检测量程)、或为纯气，会造成催化燃烧式气体传感器检测单元过度燃烧，影响传感器灵敏度、缩短传感器寿命。
发明内容
本发明为了解决上述的催化燃烧式气体传感器的超限问题，提供一种催化燃烧气体传感器超限保护的电路及方法。本发明采用的技术方案是这样的
催化燃烧气体传感器超限保护电路，包括催化燃烧式气体传感器、微处理器、传感器电源与电源控制单元；
所述传感器电源用于为催化燃烧式气体传感器供电；
所述微处理器与催化燃烧式气体传感器具有信号连接，用于采集催化燃烧式气体传感器输出的气体检测信号以及传感器工作状态信号；
所述微处理器与传感器电源具有信号连接，用于接收传感器电源输出的电源工作状态信号;
微处理器还与电源控制单元具有信号连接，用于向电源控制单元输出传感器电源开或关的控制信号；
所述电源控制单元与传感器电源具有信号连接，用于根据所述微处理器输出的控制信号控制传感器电源的开或关。优选地，所述微处理器用干在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下，检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源；在催化燃烧气体传感器工作不正常的情况下，报告传感器故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。优选地，所述微处理器用于在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源若干时间后，再通过电源控制单元开启传感器电源。优选地，所述微处理器还用于在传感器电源不正常工作的情况下报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。
优选地，所述气体检测信号的预设范围为(Γ2. 5V，(Γ3. 3V或(T5V。优选地，所述微处理器用于在通过电源控制单元关闭传感器电源3(T60s后，再通过电源控制单元开启传感器电源。催化燃烧气体传感器超限保护方法，包括以下步骤
Si:微处理器通过电源控制单元启动传感器电源，为传感器供电；
52:微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3 ;若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则报告传感器故障并通过电源控制単元关闭传感器电源；
53:微处理器读取催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号，微处理器判断所述气体检测信号是否超出预设范围，若所述气体检测信号超出预设范围，微处理器通过电源控制単元关闭传感器电源；
S4:催化燃烧气体传感器停止工作若干时间后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源；微处理器依次重复步骤S2、步骤S3及本步骤S4，直到催化燃烧气体传感器结束气体检测工作。优选地，所述步骤S2为微处理器接收传感器电源输出的电源工作状态信号，判断传感器电源是否工作正常，若传感器电源工作正常，则执行步骤S201 ;若传感器电源エ作不正常，微处理器则报告电源故障并通过电源控制単元关闭传感器电源；
S201 :微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3，若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则通过电源控制単元关闭传感器电源。优选地，所述气体检测信号的预设范围为(Γ2. 5V，(T3. 3V或0 5V。优选地，在步骤S4中，催化燃烧气体传感器停止工作3(T60s后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1.在传感器正常工作情况下，不影响传感器工作；
2.在传感器超限状态下，能有效的对传感器进行保护；
3.当传感器从超限状态恢复时，能自动进入正常工作状态；
4.当传感器出现故障时，能实时检测并判断故障点。
本发明将通过例子并參照附图的方式说明，其中
图I是本发明中催化燃烧气体传感器超限保护电路的原理框图。图2是本发明中催化燃烧气体传感器超限保护方法的ー个具体实施例的程序流程图。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是ー系列等效或类似特征中的ー个例子而已。如图1，本发明催化燃烧气体传感器超限保护电路包括催化燃烧式气体传感器、微处理器、传感器电源与电源控制単元。 所述传感器电源的输出端与催化燃烧式气体传感器的电源输入端连接。催化燃烧式气体传感器具有气体检测信号输出端以及传感器工作状态信号输出端，所述气体检测信号输出端以及传感器工作状态信号输出端均与微处理器连接；微处理器用于采集催化燃烧式气体传感器输出的气体检测信号以及传感器工作状态信号。所述传感器电源具有电源工作状态信号输出端，所述电源工作状态信号输出端与微处理器连接；微处理器用于接收传感器电源输出的电源工作状态信号。电源控制単元具有传感器电源开关控制信号输入端及传感器电源开关信号输出端，所述传感器电源开关控制信号输入端与微处理器连接；传感器电源开关控制信号输入端用于接收微处理器输出的传感器电源开或关的控制信号。所述传感器电源具有开关信号输入端，所述开关信号输入端与电源控制単元的传感器电源开关信号输出端连接；电源控制单元根据所述微处理器输出的控制信号控制传感器电源的开或关。本发明催化燃烧气体传感器超限保护电路的基本工作过程是
Si:微处理器通过电源控制单元启动传感器电源，为传感器供电；
S2:微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3 ;若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则报告传感器故障并通过电源控制単元关闭传感器电源。S3:微处理器读取催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号，微处理器判断所述气体检测信号是否超出预设范围，若所述气体检测信号超出预设范围，微处理器通过电源控制单元关闭传感器电源；
S4:催化燃烧气体传感器停止工作若干时间后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源；微处理器依次重复步骤S2、步骤S3及本步骤S4，直到催化燃烧气体传感器结束气体检测工作。微处理器的传感器故障报告便于工作人员及时发现故障，并对传感器进行检修，排除故障后的电路可重新投入使用。进一歩，在上述催化燃烧气体传感器超限保护电路的基本工作过程的基础上，还可以增加电源故障报告步骤，具体是在所述步骤S2中微处理器接收传感器电源输出的电源工作状态信号，判断传感器电源是否工作正常，若传感器电源工作正常，则执行步骤S201 ;若传感器电源工作不正常，微处理器则报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源；
S201 :微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3，若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则通过电源控制単元关闭传感器电源。微处理器的电源故障报告便于工作人员及时发现故障，并对传感器电源进行检修，排除故障后的电路可重新投入使用。在步骤S3中，所述的气体检测信号预设范围可根据所使用的传感器固有的正常工作范围确定(一般可从其数据手册等技术资料上获取)，一般来说，气体检测信号的正常 范围为0 2· 5V，0 3· 3V或0 5V。在步骤S4中，催化燃烧气体传感器停止工作的时间可根据实际情况设定，优选地,可设为3(T60s。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，包括催化燃烧式气体传感器、微处理器、传感器电源与电源控制单元； 所述传感器电源用于为催化燃烧式气体传感器供电； 所述微处理器与催化燃烧式气体传感器具有信号连接，用于采集催化燃烧式气体传感器输出的气体检测信号以及传感器工作状态信号； 所述微处理器与传感器电源具有信号连接，用于接收传感器电源输出的电源工作状态信号; 微处理器还与电源控制单元具有信号连接，用于向电源控制单元输出传感器电源开或关的控制信号； 所述电源控制单元与传感器电源具有信号连接，用于根据所述微处理器输出的控制信号控制传感器电源的开或关。
2.根据权利要求I所述的催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，所述微处理器用于在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下，检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源；在催化燃烧气体传感器工作不正常的情况下，报告传感器故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。
3.根据权利要求2所述的催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，所述微处理器用于在催化燃烧气体传感器正常工作的情况下检测到催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号超出预设范围时通过电源控制单元关闭传感器电源若干时间后，再通过电源控制单元开启传感器电源。
4.根据权利要求2或3所述的催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，所述微处理器还用于在传感器电源不正常工作的情况下报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源。
5.根据权利要求4所述的催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，所述气体检测信号的预设范围为(Γ2. 5V，(Γ3. 3V或(T5V。
6.根据权利要求5所述的催化燃烧气体传感器超限保护电路，其特征在于，所述微处理器用于在通过电源控制单元关闭传感器电源3(T60s后，再通过电源控制单元开启传感器电源。
7.催化燃烧气体传感器超限保护方法，其特征在于，包括以下步骤 51:微处理器通过电源控制单元启动传感器电源，为传感器供电； 52:微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3 ;若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则报告传感器故障并通过电源控制单元关闭传感器电源； 53:微处理器读取催化燃烧气体传感器输出的气体检测信号，微处理器判断所述气体检测信号是否超出预设范围，若所述气体检测信号超出预设范围，微处理器通过电源控制单元关闭传感器电源； S4:催化燃烧气体传感器停止工作若干时间后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源；微处理器依次重复步骤S2、步骤S3及本步骤S4，直到催化燃烧气体传感器结束气体检测工作。
8.根据权利要求7所述的催化燃烧气体传感器超限保护方法，其特征在于，所述步骤S2为微处理器接收传感器电源输出的电源工作状态信号，判断传感器电源是否工作正常，若传感器电源工作正常，则执行步骤S201 ;若传感器电源工作不正常，微处理器则报告电源故障并通过电源控制单元关闭传感器电源； S201 :微处理器接收催化燃烧气体传感器输出的传感器工作状态信号，判断所述催化燃烧气体传感器是否正常，若催化燃烧气体传感器工作正常，则执行步骤S3，若催化燃烧气体传感器工作不正常，微处理器则通过电源控制单元关闭传感器电源。
9.根据权利要求7或8所述的催化燃烧气体传感器超限保护方法，其特征在于，在步骤S3中，所述气体检测信号的预设范围为(Γ2. 5V，(T3. 3V或(T5V。
10.根据权利要求9所述的催化燃烧气体传感器超限保护方法，其特征在于，在步骤S4中，催化燃烧气体传感器停止工作3(T60s后，微处理器通过电源控制单元开启传感器电源。
全文摘要
本发明公开了催化燃烧气体传感器超限保护电路及方法,涉及气体检测技术，旨在解决现有技术中催化燃烧式气体传感器的超限保护问题。技术要点包括催化燃烧式气体传感器、微处理器、传感器电源与电源控制单元；传感器电源为催化燃烧式气体传感器供电；微处理器与催化燃烧式气体传感器具有信号连接，采集催化燃烧式气体传感器输出的气体检测信号以及传感器工作状态信号；微处理器与传感器电源具有信号连接，接收传感器电源输出的电源工作状态信号；微处理器与电源控制单元具有信号连接，向电源控制单元输出传感器电源开或关的控制信号；电源控制单元与传感器电源具有信号连接，根据所述微处理器输出的控制信号控制传感器电源的开或关。
文档编号H02H5/04GK102638026SQ201210124920
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者何柳 申请人:成都安可信电子股份有限公司