專利名稱：對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路。
背景技術(shù)：
目前，對氣體濃度的檢測主要采用的是氣體傳感器?，F(xiàn)有的氣體濃度檢測電路如圖1所示，主要由檢測器11也稱黑元件、補(bǔ)償器12也稱白元件構(gòu)成的傳感器、兩個外置平衡電阻Rl和R2、可調(diào)電阻R3組成。在氣體傳感器對氣體濃度進(jìn)行檢測的過程中，由于存在黑白元件不平衡、氣體傳感器工作環(huán)境的溫度、濕度、壓力的變化、氣體傳感器使用時間過長和氣體傳感器中催化劑消耗等原因，容易造成氣體傳感器的零點發(fā)生漂移，當(dāng)傳感器的零點發(fā)生與氣體反應(yīng)同向的漂移時，會造成周圍沒有被測氣體時輸出電壓值，造成誤報警；當(dāng)傳感器的零點發(fā)生與氣體反應(yīng)反向的漂移時，會造成輸出電壓值為負(fù)值，周圍有被測氣體時輸出值不能反應(yīng)氣體濃度，使傳感器功能失效，引發(fā)危險；因此為了避免氣體傳感器在工作時因零點漂移造成誤報警或功能失效，需要通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)。但是，現(xiàn)有的調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)，主要是通過觀察輸出端的電壓值人為的調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3，智能化程度低，不能實時的對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)。
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，以實現(xiàn)能夠自動對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而實現(xiàn)使傳感器檢測出準(zhǔn)確的氣體濃度。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，包括檢測器、補(bǔ)償器、第一電阻、第二電阻、電壓輸出電路和控制器；其中所述檢測器、補(bǔ)償器、第一電阻和第二電阻電連接后組成單臂電橋；所述控制器一端與所述檢測器和補(bǔ)償器的公共電連接端相連，另一端與所述第一電阻和第二電阻的公共電連接端相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓，并判斷所述輸出電壓是否正常，若不正常則根據(jù)所述輸出電壓生成控制信號，并發(fā)送所述控制信號；所述電壓輸出電路一端與所述控制器電連接，另一端與所述第一電阻和第二電阻的公共電連接端連接，用于接收所述控制器發(fā)送的所述控制信號，并根據(jù)所述控制信號輸出調(diào)節(jié)所述單臂電橋輸出電壓為零的電壓。優(yōu)選地，所述控制器包括檢測單元、判斷單元、控制信號生成單元和發(fā)送單元；其中所述檢測單元與所述判斷單元相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓；所述判斷單元與所述控制信號生成單元相連，用于判斷所述輸出電壓是否在一定時間內(nèi)為固定值或負(fù)值；所述控制信號生成單元與所述發(fā)送單元相連，用于當(dāng)所述判斷單元判斷所述輸出電壓在一定時間內(nèi)為固定值或負(fù)值時，生成控制信號；所述發(fā)送單元與所述電壓輸出電路相連，用于將所述控制信號發(fā)送至所述電壓輸出電路。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型公開的一種自動零點校準(zhǔn)的傳感器及方法，通過控制器對單臂電橋輸出電壓進(jìn)行實時檢測，并判斷所檢測的輸出電壓是否正常，當(dāng)輸出電壓不正常時，生成控制信號，控制電壓輸出電路輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓，實現(xiàn)當(dāng)傳感器的零點發(fā)生漂移時對傳感器進(jìn)行自動零點校準(zhǔn)；上述傳感器的零點校準(zhǔn)過程中，能夠通過控制器自動完成，無需人為參與，使得傳感器的零點校準(zhǔn)更加實時、方便、快捷和準(zhǔn)確。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)公開的氣體濃度檢測電路圖；圖2為本實用新型實施例公開的一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路圖；圖3為本實用新型另一實施例公開的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。本實用新型實施例公開了一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，以實現(xiàn)能夠自動對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而實現(xiàn)使傳感器檢測出準(zhǔn)確的氣體濃度。如圖2所示，實施例公開的一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，包括檢測器21、補(bǔ)償器22、第一電阻23、第二電阻24、電壓輸出電路25和控制器26 ;其中檢測器21、補(bǔ)償器22、第一電阻23和第二電阻24電連接后組成單臂電橋；控制器26 —端與檢測器24和補(bǔ)償器22的公共電連接端相連，另一端與第一電阻23和第二電阻24的公共電連接端相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓，并判斷所述輸出電壓是否正常，若不正常則根據(jù)所述輸出電壓生成控制信號，并發(fā)送所述控制信號；電壓輸出電路25 —端與控制器26電連接，另一端與第一電阻23和第二電阻24的公共電連接端連接，用于接收控制器26發(fā)送的所述控制信號，并根據(jù)所述控制信號輸出調(diào)節(jié)所述單臂電橋輸出電壓為零的電壓。在上述實施例中，當(dāng)傳感器開始工作時，通過電源輸入端給傳感器提供固定的工作電壓。當(dāng)傳感器處于初始工作階段時，檢測器(黑元件)21和補(bǔ)償器(白元件)22進(jìn)入預(yù)熱階段，此時單臂電橋輸出端的電壓將會由高變低，當(dāng)檢測器(黑元件)21和補(bǔ)償器(白元件)22經(jīng)過一段時間達(dá)到熱平衡后，此時單臂電橋的輸出端電壓應(yīng)該為零，及傳感器的零點；因此，為了使傳感器在對氣體濃度檢測之前能夠處于零點狀態(tài)，在檢測器(黑元件)21和補(bǔ)償器(白元件)22進(jìn)入預(yù)熱階段，單臂電橋輸出端的電壓由高變低的過程中，通過控制器26檢測單臂電橋的輸出端電壓，根據(jù)輸出電壓生成控制信號，并將生成的控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25，電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓。當(dāng)傳感器經(jīng)過初始化后開始對氣體濃度進(jìn)行檢測，有被檢測氣體存在時，檢測器(黑元件)21與氣體發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量使黑元件的電阻上升，補(bǔ)償器(白元件)22不與氣體發(fā)生反應(yīng)，白元件電阻不會發(fā)生改變，電橋失去平衡，輸出與氣體濃度成正比例的電壓信號；若此時通過控制器26檢測到的單臂電橋輸出端的電壓在一段時間內(nèi)為一固定電壓值時，表明傳感器在此時存在零點漂移，需要根據(jù)控制器26檢測到的單臂電橋輸出端的電壓生成控制信號，并將該控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25，電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出使得單臂電橋輸出電壓為零的電壓?；蛘撸舸藭r通過控制器26檢測到的單臂電橋輸出端的電壓為負(fù)值時，表明傳感器在此時存在反向漂移，需要根據(jù)控制器26檢測到的單臂電橋輸出端的電壓生成控制信號，并將該控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25，電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出使得單臂電橋輸出電壓為零的電壓。在上述的傳感器工作過程中，通過控制器對單臂電橋輸出電壓進(jìn)行實時檢測，并判斷所檢測的輸出電壓在各個階段是否正常，當(dāng)輸出電壓不正常時，生成控制信號，控制電壓輸出電路輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓的電壓，實現(xiàn)了當(dāng)傳感器的零點發(fā)生漂移時，無需人為參與、實時、方便、快捷、準(zhǔn)確的對傳感器進(jìn)行自動零點校準(zhǔn)。本實用新型的另一實施例公開的控制器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，包括檢測單元31、判斷單元32、控制信號生成單元33和發(fā)送單元34 ;其中檢測單元31與判斷單元32相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓；判斷單元32與控制信號生成單元33相連，用于判斷所述輸出電壓是否在一定時間內(nèi)為固定值或負(fù)值；控制信號生成單元33與發(fā)送單元34相連，用于當(dāng)判斷單元32判斷所述輸出電壓在一定時間內(nèi)為固定值或負(fù)值時，生成控制信號；發(fā)送單元34與所述電壓輸出電路相連，用于將所述控制信號發(fā)送至所述電壓輸出電路。具體的，在傳感器的初始化階段，當(dāng)判斷單元32判斷檢測單元31檢測到的單臂電橋輸出端的電壓由高變低時，控制信號生成單元33根據(jù)檢測單元31檢測到的輸出電壓生成控制信號，發(fā)送單兀34將生成的控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25,電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓；在傳感器經(jīng)過初始化后開始對氣體濃度進(jìn)行檢測時，若此時通過判斷單元32判斷檢測單元31檢測到的單臂電橋輸出端的電壓在一段時間內(nèi)為一固定電壓值，表明傳感器在此時存在零點漂移，控制信號生成單元33根據(jù)檢測單元31檢測到的輸出電壓生成控制信號，發(fā)送單元34將生成的控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25，電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓；或者，若此時通過判斷單元32判斷檢測單元31檢測到的單臂電橋輸出端的電壓為負(fù)值時，表明傳感器在此時存在反向漂移，控制信號生成單元33根據(jù)檢測單元31檢測到的輸出電壓生成控制信號，發(fā)送單元34將生成的控制信號發(fā)送至電壓輸出電路25，電壓輸出電路25根據(jù)接收到的控制信號輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，其特征在于，包括檢測器、補(bǔ)償器、第一電阻、第二電阻、電壓輸出電路和控制器；其中 所述檢測器、補(bǔ)償器、第一電阻和第二電阻電連接后組成單臂電橋； 所述控制器一端與所述檢測器和補(bǔ)償器的公共電連接端相連，另一端與所述第一電阻和第二電阻的公共電連接端相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓，并判斷所述輸出電壓是否正常，若不正常則根據(jù)所述輸出電壓生成控制信號，并發(fā)送所述控制信號； 所述電壓輸出電路一端與所述控制器電連接，另一端與所述第一電阻和第二電阻的公共電連接端連接，用于接收所述控制器發(fā)送的所述控制信號，并根據(jù)所述控制信號輸出調(diào)節(jié)所述單臂電橋輸出電壓為零的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，其特征在于，所述控制器包括檢測單元、判斷單元、控制信號生成單元和發(fā)送單元；其中 所述檢測單元與所述判斷單元相連，用于檢測所述單臂電橋的輸出電壓； 所述判斷單元與所述控制信號生成單元相連，用于判斷所述輸出電壓是否在一定時間內(nèi)為固定值或為負(fù)值； 所述控制信號生成單元與所述發(fā)送單元相連，用于當(dāng)所述判斷單元判斷所述輸出電壓在一定時間內(nèi)為固定值或負(fù)值時，生成控制信號； 所述發(fā)送單元與所述電壓輸出電路相連，用于將所述控制信號發(fā)送至所述電壓輸出電路。
專利摘要本實用新型公開了一種對傳感器自動零點校準(zhǔn)的電路，包括檢測器、補(bǔ)償器、兩個電阻、電壓輸出電路和控制器；其中檢測器、補(bǔ)償器、第一電阻和第二電阻電連接后組成單臂電橋；控制器一端與檢測器和補(bǔ)償器的公共電連接端相連，另一端與第一電阻和第二電阻的公共電連接端相連，用于檢測單臂電橋的輸出電壓，并判斷輸出電壓是否正常，若不正常則根據(jù)輸出電壓生成控制信號，并發(fā)送控制信號；電壓輸出電路一端與控制器電連接，另一端與第一電阻和第二電阻的公共電連接端連接，用于接收控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)控制信號輸出調(diào)節(jié)單臂電橋輸出電壓為零的電壓。本實用新型能夠自動對傳感器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而實現(xiàn)使傳感器檢測出準(zhǔn)確的氣體濃度。
文檔編號G01N27/12GK202903724SQ201220373110
公開日2013年4月24日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者金鑫, 牛小民, 李冬明, 張廣來, 王婷, 張艷鵬, 杜瑞杰 申請人:河南漢威電子股份有限公司