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关于SB传感器设计在报警器电路上的应用
2010/2/26 23:44:00
浏览：1799
1.电热驱动
电热电压的驱动方法可以选折DC驱动或是DD驱动（脉冲驱动）。
DC驱动所推荐的回路，是用运算放大器制作相当于电热电压的基准电压，将安定化的运算放大器输出外加到电热上。而用电热和电阻组合的电热电压的电阻分压方式，由于部品的公差会产生电压的偏差较大，不可以使用。
DD驱动（脉冲驱动）所推荐的回路，是从微电脑上控制功率晶体管（东芝2SA1314）将电压外加到电热上。波形计算如右图的或参照「DD驱动条件」（见其他资料）。（图）
脉冲电压的外加时间（Ton）或周期可以配合电力自由设定，但是外加时间（Ton）、外加电压须在右图的斜线范围内。
瞬间电流会达到1A左右，因此为了对策无线干扰，在使用电容器等时须注意。
2.信号的读取
SB传感器，由于传感器材料是覆盖在电热丝上形成的，因此传感器信号上会加上电热电压。根据经验约有1/2VH（VH指电热电压）会加在传感器信号电压上。
对于传感器信号外加的检出电压DC5V，电热DC驱动的场合，只有0.9V的一半0.45V加在传感器的信号上，并且由于是连续的电热电压可以忽视加在传感器信号上的量。
但是，电热电压用DD驱动（脉冲驱动）控制的场合，由于一般情况下是外加DC5V的脉冲电压，这样一半的2.5V的电热电压将间歇性地加在传感器信号上，并且传感器信号和电热的外加脉冲同步将相互干扰。
因此在电热电压用DD驱动（脉冲驱动）控制的场合，应注意传感器信号须在不外加电热电压时读取，或是用电容器等将传感器信号进行滤波。
3.温度补偿方法例
半导体式气体传感器会受到绝对湿度的影响。
如果湿度上升的话，电阻值会下降，就是对于绝对湿度呈向右下降的变化，因此用绝对湿度进行补偿的话，是最理想的。但是由于现实没有适当的传感器和成本上的问题，一般的还是采用热敏电阻进行温度补偿。
由于最近的报警器采用微电脑控制，因此经常使用将热敏电阻信号写入芯片的方法。我们将气体传感器和热敏电阻的信号分别输入微电脑，而且将预先记忆入ROM的温度补偿的近似式或数据表作为温度补偿的数据。
这样从输入到微电脑的热敏电阻信号，取出温度补偿的数据从而就能对气体传感器信号值进行补偿计算。
这种温湿度补偿方法，根据温度变化即使气体传感器的阻值变化不是呈直线性的变化，也还是能够比较高精度的进行补偿。
1．设计顺序例
1.调查气体传感器的温湿度特性。
2. 半导体式气体传感器由于是电阻变化，从温湿度特性数据计算出阻值比，从这个阻值比算出近似的曲线。
3.将此近似式或是从近似式作成温度补偿表放入微电脑的ROM中。
4.用实际的报警器来确认补偿性能，如果有偏差的话，变更近似的曲线。
2．温度补偿及警报判定方法例
1.从热敏电阻信号（VtI）求得微电脑的ROM的补正数据(K)。
2.将气体传感器信号（VsI）变换成气体传感器阻值（Rsi）。
3.将气体传感器阻值（Rsi）变换成20℃时的传感器阻值比（Rsc）。（变换成和调整时的周围温度20℃的阻值比）
4.将传感器阻值比（Rsc）变换成温度补正传感器信号（Vsc）。
5.将温度补正传感器信号（Vsc）和报警水平（VR1、VR2）比较进行警报判断。
Vsi:气体传感器电压的AD值
Vti:热敏电阻电压的AD值
Rsi:气体传感器阻值 Rsi=255*Vsi/(255-Vsi)
K:温度补正系数(RL=255) 将热敏电阻电压的AD值(0～255)加算在数据表的最前面的地址,将所得的地址数据作为此温度的温度补正系数。
Rsc:温度补正阻值 Rsc=16*K*Vsi/（255-Vsi)；K=16没有补正、作为20℃的补正系数。
Vsc:温度补正传感器信号(RL=255)
Vsc=255－（65535/(255+Rsc)）
VR1:第一段的报警水平（调整值）
VR2:第二段的报警水平
3．第二段报警点的软件
1）VR1以A／D输入
VR1；调整点（第一段报警点）
2）RVR1＝VR1×（255－VR1）
RVR1；调整点的传感器阻值
3）RVR2＝RVR1×0.43RVR2；第二段报警点的传感器阻值
（0.43从传感器气体浓度特性中算出）
4）VR2＝（255×RVR2）／（255＋RVR2）
VR2； 调整点（第二段报警点）
5）比较Ｖｓｃ和VR1、如果Ｖｓｃ低于VR1的话，第一段报警
6）比较Ｖｓｃ和VR2、如果Ｖｓｃ低于VR2的话，第二段报警
4． 磁滞的推荐值 Ｖｓ值
一般的是在停止报警的方向设置磁滞。以下就SB－95的磁滞为例说明一下。
CO侧 0.3ｖ （以调整浓度的20％为目标）
CH4侧 0.1ｖ （以调整浓度的20％为目标）
4.回路部品
须使用不含硅物质的回路部品。
并且，电源变压器所使用的ｐ－二甲苯等的芳香族系的物质比较容易吸附于传感器的活性炭上，因此推荐使用模制品的电源变压器。如果不能使用模制品的话，必须进行脱气作业。