一种电化学气体传感器的误差测量电路的制作方法

本技术涉及电化学气体监测，特别涉及一种电化学气体传感器的误差测量电路。

背景技术：

1、电化学传感器是基于待测物的电化学性质并将待测物化学量转变成电学量进行传感检测的一种传感器。主要通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成线性比例的电流，通过检测电流大小测量出气体浓度。

2、一般情况下气体检测变送器或者仪表，针对一种气体的检测，大多数传感器随着环境、使用时间的变化，信号会发生漂移或者衰减，检测准确度下降。为解决或避免因传感器信号变化引起的问题，常在一定周期内对传感器或仪表进行校准。通常安装在现场的传感器或仪表需要交至实验室采用标准气体进行校准修正，存在不便。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电化学气体传感器的误差测量电路。

2、为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

3、本实用新型提供一种电化学气体传感器的误差测量电路，包括：主控制电路、模数转换电路、偏压产生电路一和偏压产生电路二、信号放大电路、恒电位电路、三电极电化学传感器电路；

4、所述主控制电路对应端分别与模数转换电路、偏压产生电路一、偏压产生电路二对应端电性连接；

5、所述模数转换电路对应端经信号放大电路分别与偏压产生电路一、三电极电化学传感器电路对应端电性连接；所述三电极电化学传感器电路经恒电位电路与偏压产生电路二对应端电性。

6、优选地，所述主控制电路包括微处理器，该微处理器的型号为msp430f6726。

7、优选地，所述模数转换电路包括模数转换器芯片ads1100及其外围电路；所述模数转换器芯片ads1100对应端与微处理器对应端电性连接。

8、优选地，所述信号放大电路包括运算放大器u1b、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r12、电阻r13、电容c2、电容c3；所述运算放大器u1b正极分别与偏压产生电路一、电阻r10一端电性连接；所述电阻r10另一端与模数转换器芯片ads1100对应端对应端电性连接；所述运算放大器u1b负极分别与电容c2一端、电阻r12一端电性连接，所述电阻r12另一端分别与电阻r8一端、电阻r9一端电性连接；所述电阻r8另一端分别与电容c2另一端、运算放大器u1b输出端、电阻r13一端电性连接，所述电阻r13另一端分别与电容c3一端、模数转换器芯片ads1100对应端电性连接，所述电容c3另一端接地，所述电阻r9另一端与三电极电化学传感器电路对应端电性连接。

9、优选地，所述偏压产生电路一包括电阻r11、电阻r14、场效应管q2；所述电阻r11一端与运算放大器u1b正极连接，所述电阻r11另一端与场效应管q2漏极连接，所述场效应管q2栅极分别与电阻r14一端、微处理器对应端电性连接，所述场效应管q2源极接地，所述电阻r14另一端接地。

10、优选地，所述三电极电化学传感器电路包括三电极电化学传感器se1，所述三电极电化学传感器se1对应端分别与电阻r9另一端、恒电位电路对应端电性连接。

11、优选地，所述恒电位电路包括运算放大器u1a、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻c1；所述运算放大器u1a正极分别与偏压产生电路二、电阻r5一端电性连接；所述电阻r5另一端与模数转换器芯片ads1100对应端电性连接，所述运算放大器u1a负极经电阻r3分别与电阻r2、电容c1一端电性连接，所述电容c1另一端分别与电阻r1、运算放大器u1a输出端电性连接，所述电阻r1、电阻r2另一端分别对应与三电极电化学传感器se1对应端电性连接。

12、优选地，所述偏压产生电路二包括电阻r6、电阻r7、场效应管q1；所述电阻r6一端与运算放大器u1a正极连接，所述电阻r6另一端与场效应管q1漏极连接，所述场效应管q1栅极分别与电阻r7一端、微处理器对应端电性连接，所述场效应管q1源极接地，所述电阻r14另一端接地。

13、采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

14、本实用新型无须每次对三电极电化学传感器充气，仅仅需要控制开关，就能够改变三电极电化学传感器的偏置电压，对三电极电化学传感器产生激励。通过对比输出的信号与最初的参考数据模型，即可获知三电极电化学传感器误差情况，测量及补偿十分简便，既可以降低检测变送器或者仪表的日常维护成本，节省人工费用，又可以延长仪表产品的使用期限。

技术特征：

1.一种电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，包括：主控制电路、模数转换电路、偏压产生电路一和偏压产生电路二、信号放大电路、恒电位电路、三电极电化学传感器电路；

2.根据权利要求1所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述主控制电路包括微处理器，该微处理器的型号为msp430f6726。

3.根据权利要求2所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述模数转换电路包括模数转换器芯片ads1100及其外围电路；所述模数转换器芯片ads1100对应端与微处理器对应端电性连接。

4.根据权利要求3所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述信号放大电路包括运算放大器u1b、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r12、电阻r13、电容c2、电容c3；所述运算放大器u1b正极分别与偏压产生电路一、电阻r10一端电性连接；所述电阻r10另一端与模数转换器芯片ads1100对应端对应端电性连接；所述运算放大器u1b负极分别与电容c2一端、电阻r12一端电性连接，所述电阻r12另一端分别与电阻r8一端、电阻r9一端电性连接；所述电阻r8另一端分别与电容c2另一端、运算放大器u1b输出端、电阻r13一端电性连接，所述电阻r13另一端分别与电容c3一端、模数转换器芯片ads1100对应端电性连接，所述电容c3另一端接地，所述电阻r9另一端与三电极电化学传感器电路对应端电性连接。

5.根据权利要求3所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述偏压产生电路一包括电阻r11、电阻r14、场效应管q2；所述电阻r11一端与运算放大器u1b正极连接，所述电阻r11另一端与场效应管q2漏极连接，所述场效应管q2栅极分别与电阻r14一端、微处理器对应端电性连接，所述场效应管q2源极接地，所述电阻r14另一端接地。

6.根据权利要求1所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述三电极电化学传感器电路包括三电极电化学传感器se1，所述三电极电化学传感器se1对应端分别与电阻r9另一端、恒电位电路对应端电性连接。

7.根据权利要求6所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述恒电位电路包括运算放大器u1a、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻c1；所述运算放大器u1a正极分别与偏压产生电路二、电阻r5一端电性连接；所述电阻r5另一端与模数转换器芯片ads1100对应端电性连接，所述运算放大器u1a负极经电阻r3分别与电阻r2、电容c1一端电性连接，所述电容c1另一端分别与电阻r1、运算放大器u1a输出端电性连接，所述电阻r1、电阻r2另一端分别对应与三电极电化学传感器se1对应端电性连接。

8.根据权利要求7所述的电化学气体传感器的误差测量电路，其特征在于，所述偏压产生电路二包括电阻r6、电阻r7、场效应管q1；所述电阻r6一端与运算放大器u1a正极连接，所述电阻r6另一端与场效应管q1漏极连接，所述场效应管q1栅极分别与电阻r7一端、微处理器对应端电性连接，所述场效应管q1源极接地，所述电阻r14另一端接地。

技术总结
本技术公开一种电化学气体传感器的误差测量电路，包括：主控制电路、模数转换电路、偏压产生电路一和偏压产生电路二、信号放大电路、恒电位电路、三电极电化学传感器电路；所述主控制电路对应端分别与模数转换电路、偏压产生电路一、偏压产生电路二对应端电性连接；所述模数转换电路对应端经信号放大电路分别与偏压产生电路一、三电极电化学传感器电路对应端电性连接；所述三电极电化学传感器电路经恒电位电路与偏压产生电路二对应端电性。本技术无须每次对三电极电化学传感器充气，仅仅需要控制开关，就能够改变三电极电化学传感器的偏置电压，对三电极电化学传感器产生激励。

技术研发人员：曾群美,文声林
受保护的技术使用者：深圳市元特科技有限公司
技术研发日：20231213
技术公布日：2024/8/1