專利名稱：乙炔氣體測記儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能測量、顯示并記錄各種環境的乙炔氣體濃度的便攜式儀器，尤其涉及一種通過USB接口與PC機進行數據通訊，并可對數據做進一步分析處理的智能乙炔氣體測記儀。
背景技術：
乙炔在常溫常壓下為具有麻醉性的無色可燃性氣體。乙炔的化學性質非常活潑， 容易和其他物質起化學反應，而且乙炔的氧化、加成、聚合、分解等反應大都是放熱反應，釋放出大量能量，甚至發生爆炸。乙炔本身無毒，是一種窒息性氣體。當空氣中含乙炔達20% 以上時，使人感到頭暈和呼吸困難；當空氣中乙炔濃度為30%時，人開始出現意識模糊；當吸入含35%乙炔的空氣5min后，人立即昏迷。此外乙炔還有阻礙氧化的作用，使腦缺氧，弓丨起昏迷麻醉。另外工業乙炔中含有硫化氫、磷化氫等毒性氣體也會出現中毒。當吸入乙炔后呈酒醉樣興奮，并能引起昏睡、脈搏弱而不齊，蘇醒后喪失記憶能力。乙炔氣體在造氣、充裝、運輸、儲存、銷售、使用和氣瓶定期檢驗過程中，一旦發生泄漏，容易發生燃燒或爆炸，瞬間釋放出很大的能量，其沖擊波向四周傳播，使周圍的建筑物、設備遭到破壞，甚至造成人員傷亡。所以在乙炔操作現場，從安全上考慮，一般限定乙炔濃度應低于其爆炸下限的1/3。空氣中乙炔的濃度應控制在215%的1/3以下。因而，必須對乙炔操作現場及居住環境的乙炔氣體進行檢測與分析，來進行預警或者控制乙炔氣體的濃度，乙炔氣體檢測儀便應運而生。目前，市場上存在多種乙炔氣體檢測儀，但是其存在靈敏度低、數據不易保存、顯示不直觀、不能對歷史數據進行回放和分析等缺點，而且有的檢測儀缺少與PC機的數據傳輸接口，有的檢測儀與PC機的數據傳輸采用的是RS-232接口， 與現在計算機通用接口發展趨勢不一致，很大程度上降低了儀器本身的通用性和便利性。
發明內容為克服上述乙炔氣體檢測儀存在的缺陷，本實用新型在采集模塊的設計、數據的存儲、用戶使用的方便性與通用性等方面進行了創新，提供了一種可與PC機進行USB數據通訊的智能乙炔氣體測記儀，不僅可以檢測環境的乙炔氣體濃度，而且可以將歷史數據記錄下來，上傳給PC機做進一步的分析和處理。本實用新型提供一種基于USB接口的乙炔氣體測記儀，由乙炔氣體傳感器 ME3-C2H2、放大器AD8572、單片機Ul、非易失性存儲器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊Jl 組成，乙炔氣體傳感器ME3-C2H2與放大器AD8572相連，放大器AD8572與單片機Ul相連， 非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB 接口芯片U3相連，通過USB接口芯片U3與PC機相連，實現單片機Ul與PC機之間的數據通訊。通過液晶LCD可漢字顯示乙炔氣體的實時濃度值、采集日期和時間，更加直觀、方便。所述單片機Ul采用MSP430F149。所述非易失性鐵電存儲器U2采用非易失性鐵電存儲器FM31256G，系統掉電后數據可保存10年不丟失，內置實時時鐘、看門狗電路，體積小，功能多。所述USB通訊接口芯片U3采用CH375B，通過U3將乙炔氣體濃度值數據上傳到PC機上，進行數據歷史曲線繪制、數據分析處理、報表打印等，同時，也可通過PC機設置乙炔氣體測記儀的采集參數(包括采集起始時間、停止時間、采集時間間隔等)，方便了不同的用戶和場合。本實用新型采用航空插頭與外部器件連接，密封性好，適應環境能力強。
圖1是本實用新型的系統連接框圖。圖2是本實用新型的具體實施方案電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明如圖1所示，本實用新型由乙炔氣體傳感器ME3-C2H2、放大器AD8572、單片機U1、 非易失性存儲器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊Jl組成，乙炔氣體傳感器ME3-C2H2與放大器AD8572相連，放大器AD8572與單片機Ul相連，非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB接口芯片U3相連，通過USB接口芯片U3與PC機相連，實現單片機Ul與PC機之間的數據通訊。通過液晶IXD可漢字顯示采集的乙炔氣體濃度值、采集日期和時間，更加直觀、方便；非易失性鐵電存儲器FM31256G 可在系統掉電的情況下保存數據10年不丟失；USB接口芯片CH375B可實現乙炔氣體測記儀與PC機之間的USB通訊，即插即用，非常方便。圖2示出了本實用新型具體實施方式
電路圖，乙炔氣體傳感器Sl的1引腳與電容 C14以及放大器UlB的1引腳連接，電容C14與電阻Rll以及R12連接，乙炔氣體傳感器Sl 的2引腳與Ql以及電阻R16連接，電阻R16與放大器UlA的6引腳連接，乙炔氣體傳感器 Sl的3引腳與Ql以及電阻Rll連接，電阻Rll與電阻R12連接，電阻R12與放大器UlB的2 引腳連接，放大器UlA的5引腳通過電阻R18接地，放大器UlA的6引腳與電阻R15以及電容C18的負極引腳連接，電阻R15與電阻R13以及RT連接，電阻R13和RT同時與電容C18 的正極引腳連接，并且與放大器UlA的7引腳，放大器UlA的7引腳與電阻R17連接，電阻 R17與單片機Ul的2引腳連接，并且通過電容C17接地，放大器UlB的3引腳通過電阻R14 接地，放大器UlB的4引腳通過電容C15接地，放大器UlB的8引腳與電源VCC連接，并且通過電容C16接地；非易失性鐵電存儲器U2的12腳通過5. IK Ω的上拉電阻R22與電源正極連接，同時與單片機Ul的45腳連接，非易失性鐵電存儲器U2的13腳通過5. IK Ω的上拉電阻R21與電源正極連接，同時與單片機Ul的44腳連接；USB接口芯片U3的1腳、3腳、 4腳、8腳和27腳分別與單片機Ul的46腳、47腳、48腳、49腳和50腳連接，U3的5腳、12 腳與23腳連在一起，并通過電容C33與9腳和28腳連接，9腳和28腳與電源正極連接，U3 的5腳、12腳與23腳通過電容C34與電源正極連接，U3的10腳、11腳分別通過二極管D32、 D31與電源正極連接，U3的15腳、16腳、17腳、18腳、19腳、20腳、21腳、22腳分別與單片機Ul的36腳、37腳、38腳、39腳、40腳、41腳、42腳、43腳連接；LCD顯示模塊Jl的1腳、 2腳、3腳、4腳、5腳分別與單片機Ul的20腳、21腳、22腳、23腳、24腳連接，6腳與電源正極連接，7腳與電源負極連接。
權利要求1.一種乙炔氣體測記儀，由乙炔氣體傳感器ME3-C2H2、放大器AD8572、單片機U1、非易失性存儲器U2、USB接口芯片U3、IXD顯示模塊Jl組成，其特征在于乙炔氣體傳感器 ME3-C2H2與放大器AD8572相連，放大器AD8572與單片機Ul相連，非易失性存儲器U2與單片機Ul相連，IXD顯示模塊Jl與單片機Ul相連，單片機Ul與USB接口芯片U3相連，USB 接口芯片U3與PC機相連。
2.根據權利要求1所述的乙炔氣體測記儀，其特征是所述的乙炔氣體傳感器Sl的1引腳與電容C14以及放大器UlB的1引腳連接，電容C14與電阻Rl 1以及R12連接，乙炔氣體傳感器Sl的2引腳與Ql以及電阻R16連接，電阻R16與放大器UlA的6引腳連接，乙炔氣體傳感器Sl的3引腳與Ql以及電阻Rll連接，電阻Rll與電阻R12連接，電阻R12與放大器UlB的2引腳連接，放大器UlA的5引腳通過電阻R18接地，放大器UlA的6引腳與電阻 R15以及電容C18的負極引腳連接，電阻R15與電阻R13以及RT連接，電阻R13和RT同時與電容C18的正極引腳連接，并且與放大器UlA的7引腳，放大器UlA的7引腳與電阻R17 連接，電阻R17與單片機Ul的2引腳連接，并且通過電容C17接地，放大器UlB的3引腳通過電阻R14接地，放大器UlB的4引腳通過電容C15接地，放大器UlB的8引腳與電源VCC 連接，并且通過電容C16接地。
3.根據權利要求1所述的乙炔氣體測記儀，其特征是所述的單片機Ul采用 MSP430F149,非易失性存儲器U2采用非易失性鐵電存儲器FM31256G。
4.根據權利要求1所述的乙炔氣體測記儀，其特征是所述的USB接口芯片U3采用 CH375B。
專利摘要本實用新型屬于電子技術領域的乙炔氣體檢測與記錄儀器，乙炔氣體測記儀，由乙炔氣體傳感器ME3-C2H2、放大器AD8572、單片機U1、非易失性存儲器U2、USB接口芯片U3、LCD顯示模塊J1組成，乙炔氣體傳感器ME3-C2H2與放大器AD8572相連，放大器AD8572與單片機U1相連，非易失性存儲器U2與單片機U1相連，LCD顯示模塊J1與單片機U1相連，單片機U1與USB接口芯片U3相連，通過USB接口芯片U3與PC機相連，實現單片機U1與PC機之間的數據通訊，乙炔氣體測記儀能有效地避免因乙炔氣體泄漏而引起的火災、爆炸、中毒等人身傷亡事故和財產損失。
文檔編號G08C19/00GK202256315SQ20112040002
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者于華麗, 桑永英, 趙曉順 申請人:河北農業大學