一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪的制作方法
一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测仪，具体是指一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪。
【背景技术】
[0002]随着天然气越来越普及，人们也越来越重视天燃气的使用安全。现在人们通常使用便携式天燃气检测仪来检测天燃气是否有泄露，然而天燃气本身存在着扩散迅速、容易爆炸等特点，当微量天燃气泄漏之后，在风力、环境温度等外部条件的共同作用下，泄漏点会迅速扩大，在事故现场极短的时间内就会形成大面积的灾害危险区，当人们使用传统的便携式天燃气检测仪检测出有天燃气泄露时如检测人员无法在短时间内撤离，则容易导致现场检测人员出现中毒的情况。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服传统的天燃气检测仪只能在检测现场使用，给检测人员带来人身安全隐患的缺陷，提供一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接;为了更好的实施本发明，本发明在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。
[0005]进一步的，所述自增益放大电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，串接在放大器P1的负极和放大器P2的正极之间的电阻R11，正极经电阻R13后与放大器P1的负极相连接、负极则经电阻R14后与放大器P3的正极相连接的电容C8，串接在放大器P3的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R15，串接在放大器P3的负极和三极管VT5的集电极之间的电感L3，以及串接在放大器P2的正极和三极管VT5的基极之间的电阻R12组成;所述放大器P2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接;所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器P3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接;所述放大器P1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。
[0006]所述无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。
[0007]所述混频电路由变压器T，三极管VT1，三极管VT2，一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、另一端则接5V电压的电阻R1，串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间的电阻R2，正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则经电感L1后与三极管VT 1的基极相连接的电容C2，N极与电容C2的负极相连接的同时接地、P极则经电容C1后与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，与电感L1相并联的电阻R3，正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和变压器Τ的副边电感线圈的中间抽头之间的电阻R4，N极与变压器Τ的副边电感线圈的非同名端相连接、Ρ极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D2，P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，以及一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、另一端则与A/D转换芯片相连接的电阻R6组成;所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接;所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。
[0008]所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管M0S，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管M0S的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极接地的电容C6组成;所述放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管M0S的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接;所述场效应管M0S的漏极接地;所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。
[0009]所述发射电路由三极管VT4，正极与放大器P的输出端相连接、负极则与三极管VT4的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间的电阻R10，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R9，以及正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成;所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。
[0010]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011](1)本发明通过无线网络对信号进行传输，检测人员不需身临检测现场即可检测是否有天燃气泄露，从而给检测人员提供安全保障。
[0012](2)本发明通过无线发射电路对信号进行传输，其可以对信号进行处理，使信号在长距离传输的过程中更加稳定，从而使本发明信号传输的距离更远。
[0013](3)本发明设置有自增益放大电路，该自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，提高了本发明的检测精度。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的整体结构示意图。
[0015]图2为本发明的无线发射电路的结构示意图。
[0016]图3为本发明的自增益放大电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1所示，本发明的基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和自增益放大电路，与自增益放大电路相连接的无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接。
[0020]其中，气体传感器采用上海美斯电子科技有限公司生产的MD61型天然气传感器，该型号的天然气传感器灵敏度高、寿命长、成本低廉。该A/D转换芯片用于把气体传感器输出的模拟信号转换为数字电信号，其优先采用ADC0809型A/D转换芯片，该ADC0809型A/D转换芯片的E0C管脚与气体传感器的输出端相连接，其ALE管脚则与无线发射电路的信号输入端相连接。该无线发射电路用于对A/D转换芯片输出的数字电信号进行处理后并通过无线网络发送给无线接收电路。如图2所示，该无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。
[0021]其中，所述的混频电路由变压器T，三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻1?，电阻1?4，电阻1?5，电阻1?6，电感1^1，电容(:1，电容02，电容03，二极管01，二极管02以及二极管D3组成。
[0022]连接时，电阻R1的一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其另一端则接5V电压。电阻R2串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间。电容C2的正极与三极管VT1的集电极相连接、其负极则经电感L1后与三极管VT1的基极相连接。二极管D1的N极与电容C2的负极相连接的同时接地、其P极则与电容C1的负极相连接。所述电容C1的正极则与三极管VT1的基极相连接。电阻R3与电感L1相并联。电容C3的正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其负极接地。电阻R4串接在电容C3的正极和变压器T的副边电感线圈的中间抽头之间。二极管D2的N极与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、其P极则与三极管VT2的基极相连接。二极管D3的P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其N极则与三极管VT2的基极相连接。电阻R6的一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、其另一端则形成该混频电路的信号输入端并与ADC0809型A/D转换芯片的ALE管脚相连接。所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接。所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。
[0023]在上述结构中，电容C1，二极管D1，电容C2以及三极管VT1组成振荡电路，其可产生一个本振信号，当A/D转换芯片输出的数字电信号从该混频电路的信号输入端输入进来后，混频电路把数字电信号与其本振信号进行混频，并输出射频信号给共射极放大电路。
[0024]所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管M0S，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管M0S的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接 、负极接地的电容C6组成。
[0025]该放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管M0S的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接。所述场效应管M0S的漏极接地。所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。
[0026]从混频电路输出的射频信号经共射极放大电路进行不失真的放大后输入发射电路，经过处理后的射频信号更加稳定。
[0027]所述发射电路由三极管VT4，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电感L2，电容C5以及电容C7组成。连接时，电容C5的正极与放大器P的输出端相连接、其负极则与三极管VT4的基极相连接。电阻R8串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间。电阻R10串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间。电阻R9的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接。正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成。所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。该射频信号由发射电路通过无线网络发送给无线接收电路。
[0028]另外，无线接收电路用于接收无线发射电路发送的射频信号。自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，如图3所示，该自增益放大电路由放大器Ρ1，放大器Ρ2，放大器Ρ3，三极管VT5，三极管VT6，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电感L3以及电容C8组成。
[0029]其中，电阻Rl1串接在放大器Ρ1的负极和放大器Ρ2的正极之间。电容C8的正极经电阻R13后与放大器Ρ1的负极相连接、其负极则经电阻R14后与放大器Ρ3的正极相连接。电阻R15串接在放大器Ρ3的正极和三极管VT6的发射极之间。电感L3串接在放大器Ρ3的负极和三极管VT5的集电极之间。电阻R12串接在放大器Ρ2的正极和三极管VT5的基极之间。所述放大器Ρ2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接。所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器Ρ3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接。所述放大器Ρ1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。
[0030]该放大器Ρ1和放大器Ρ2组成第一级放大电路，而放大器Ρ3、三极管VT5以及三极管VT6则组成第二级放大电路，数字电信号经第一级放大电路和第二级放大电路放大后输出给微控制器。
[0031]微控制器则作为本发明的控制中心，其优先采用ΜΑΧ716型微处理芯片，该ΜΑΧ716型微处理芯片的Β1管脚与自增益放大电路的输出端相连接，其UCC管脚接电源，其Β7管脚接显示器，Β5管脚则接报警器。该电源用于给微控制器提供工作电源，显示器则用于显示天燃气的浓度值，报警器则用于在检测到有天燃气泄露时发出警报声，该储存器则用于储存天燃气的浓度值。该无线接收电路使用现有技术即可实现。
[0032]工作时，如果天燃气没有泄露，本发明则不会发出报警信号。当有天燃气泄露时，气体传感器检测到空气中存在有可燃气体，气体传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，同时气体传感器把电导率的变化转换为与该可燃气体浓度相对应的模拟信号并输出给A/D转换电路。该A/D转换电路把模拟信号转换为数字电信号后发送经无线发射电路。该无线发射电路对数字电信号进行处理后通过无线网络发送给无线接收电路，无线接收电路则把数字电信号发送给自增益放大电路，自增益放大电路把数字电信号进行不失真的放大后发送给微控制器。微控制器对输入的数字电信号进行识别并转换为天燃气浓度信号后分别发送给显示器、储存器和报警器，该显示器显示出可燃气体浓度值，储存器则对该天燃气浓度值进行储存，同时报警器发出警报声。
[0033]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接;其特征在于，在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。2.根据权利要求1所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述自增益放大电路由放大器Ρ1，放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，串接在放大器P1的负极和放大器P2的正极之间的电阻R11，正极经电阻R13后与放大器P1的负极相连接、负极则经电阻R14后与放大器P3的正极相连接的电容C8，串接在放大器P3的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R15，串接在放大器P3的负极和三极管VT5的集电极之间的电感L3，以及串接在放大器P2的正极和三极管VT5的基极之间的电阻R12组成;所述放大器P2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接;所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器P3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接;所述放大器P1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。4.根据权利要求3所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述混频电路由变压器T，三极管VT 1，三极管VT2，一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、另一端则接5V电压的电阻R1，串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间的电阻R2，正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则经电感L1后与三极管VT1的基极相连接的电容C2，N极与电容C2的负极相连接的同时接地、P极则经电容C1后与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，与电感L1相并联的电阻R3，正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和变压器T的副边电感线圈的中间抽头之间的电阻R4，N极与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D2，P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，以及一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、另一端则与A/D转换芯片相连接的电阻R6组成;所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接;所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管MOS，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极接地的电容C6组成;所述放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管MOS的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接;所述场效应管MOS的漏极接地;所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。6.根据权利要求5所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述发射电路由三极管VT4，正极与放大器P的输出端相连接、负极则与三极管VT4的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间的电阻R10，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R9，以及正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成;所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。
【专利摘要】本发明公开了一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连的无线发射电路组成；所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接；其特征在于，在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。本发明通过无线网络对信号进行传输，检测人员不需身临检测现场即可检测是否有天燃气泄露，从而给检测人员提供安全保障。同时自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，提高了本发明的检测精度。
【IPC分类】G08B21/16
【公开号】CN105488960
【申请号】CN201510963504
【发明人】李洪军
【申请人】成都尼奥尔电子科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月19日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测仪，具体是指一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪。
【背景技术】
[0002]随着天然气越来越普及，人们也越来越重视天燃气的使用安全。现在人们通常使用便携式天燃气检测仪来检测天燃气是否有泄露，然而天燃气本身存在着扩散迅速、容易爆炸等特点，当微量天燃气泄漏之后，在风力、环境温度等外部条件的共同作用下，泄漏点会迅速扩大，在事故现场极短的时间内就会形成大面积的灾害危险区，当人们使用传统的便携式天燃气检测仪检测出有天燃气泄露时如检测人员无法在短时间内撤离，则容易导致现场检测人员出现中毒的情况。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服传统的天燃气检测仪只能在检测现场使用，给检测人员带来人身安全隐患的缺陷，提供一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接;为了更好的实施本发明，本发明在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。
[0005]进一步的，所述自增益放大电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，串接在放大器P1的负极和放大器P2的正极之间的电阻R11，正极经电阻R13后与放大器P1的负极相连接、负极则经电阻R14后与放大器P3的正极相连接的电容C8，串接在放大器P3的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R15，串接在放大器P3的负极和三极管VT5的集电极之间的电感L3，以及串接在放大器P2的正极和三极管VT5的基极之间的电阻R12组成;所述放大器P2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接;所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器P3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接;所述放大器P1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。
[0006]所述无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。
[0007]所述混频电路由变压器T，三极管VT1，三极管VT2，一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、另一端则接5V电压的电阻R1，串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间的电阻R2，正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则经电感L1后与三极管VT 1的基极相连接的电容C2，N极与电容C2的负极相连接的同时接地、P极则经电容C1后与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，与电感L1相并联的电阻R3，正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和变压器Τ的副边电感线圈的中间抽头之间的电阻R4，N极与变压器Τ的副边电感线圈的非同名端相连接、Ρ极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D2，P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，以及一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、另一端则与A/D转换芯片相连接的电阻R6组成;所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接;所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。
[0008]所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管M0S，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管M0S的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极接地的电容C6组成;所述放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管M0S的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接;所述场效应管M0S的漏极接地;所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。
[0009]所述发射电路由三极管VT4，正极与放大器P的输出端相连接、负极则与三极管VT4的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间的电阻R10，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R9，以及正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成;所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。
[0010]本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011](1)本发明通过无线网络对信号进行传输，检测人员不需身临检测现场即可检测是否有天燃气泄露，从而给检测人员提供安全保障。
[0012](2)本发明通过无线发射电路对信号进行传输，其可以对信号进行处理，使信号在长距离传输的过程中更加稳定，从而使本发明信号传输的距离更远。
[0013](3)本发明设置有自增益放大电路，该自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，提高了本发明的检测精度。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的整体结构示意图。
[0015]图2为本发明的无线发射电路的结构示意图。
[0016]图3为本发明的自增益放大电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1所示，本发明的基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和自增益放大电路，与自增益放大电路相连接的无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接。
[0020]其中，气体传感器采用上海美斯电子科技有限公司生产的MD61型天然气传感器，该型号的天然气传感器灵敏度高、寿命长、成本低廉。该A/D转换芯片用于把气体传感器输出的模拟信号转换为数字电信号，其优先采用ADC0809型A/D转换芯片，该ADC0809型A/D转换芯片的E0C管脚与气体传感器的输出端相连接，其ALE管脚则与无线发射电路的信号输入端相连接。该无线发射电路用于对A/D转换芯片输出的数字电信号进行处理后并通过无线网络发送给无线接收电路。如图2所示，该无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。
[0021]其中，所述的混频电路由变压器T，三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻1?，电阻1?4，电阻1?5，电阻1?6，电感1^1，电容(:1，电容02，电容03，二极管01，二极管02以及二极管D3组成。
[0022]连接时，电阻R1的一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其另一端则接5V电压。电阻R2串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间。电容C2的正极与三极管VT1的集电极相连接、其负极则经电感L1后与三极管VT1的基极相连接。二极管D1的N极与电容C2的负极相连接的同时接地、其P极则与电容C1的负极相连接。所述电容C1的正极则与三极管VT1的基极相连接。电阻R3与电感L1相并联。电容C3的正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、其负极接地。电阻R4串接在电容C3的正极和变压器T的副边电感线圈的中间抽头之间。二极管D2的N极与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、其P极则与三极管VT2的基极相连接。二极管D3的P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、其N极则与三极管VT2的基极相连接。电阻R6的一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、其另一端则形成该混频电路的信号输入端并与ADC0809型A/D转换芯片的ALE管脚相连接。所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接。所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。
[0023]在上述结构中，电容C1，二极管D1，电容C2以及三极管VT1组成振荡电路，其可产生一个本振信号，当A/D转换芯片输出的数字电信号从该混频电路的信号输入端输入进来后，混频电路把数字电信号与其本振信号进行混频，并输出射频信号给共射极放大电路。
[0024]所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管M0S，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管M0S的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接 、负极接地的电容C6组成。
[0025]该放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管M0S的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接。所述场效应管M0S的漏极接地。所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。
[0026]从混频电路输出的射频信号经共射极放大电路进行不失真的放大后输入发射电路，经过处理后的射频信号更加稳定。
[0027]所述发射电路由三极管VT4，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电感L2，电容C5以及电容C7组成。连接时，电容C5的正极与放大器P的输出端相连接、其负极则与三极管VT4的基极相连接。电阻R8串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间。电阻R10串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间。电阻R9的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接。正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成。所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。该射频信号由发射电路通过无线网络发送给无线接收电路。
[0028]另外，无线接收电路用于接收无线发射电路发送的射频信号。自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，如图3所示，该自增益放大电路由放大器Ρ1，放大器Ρ2，放大器Ρ3，三极管VT5，三极管VT6，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电感L3以及电容C8组成。
[0029]其中，电阻Rl1串接在放大器Ρ1的负极和放大器Ρ2的正极之间。电容C8的正极经电阻R13后与放大器Ρ1的负极相连接、其负极则经电阻R14后与放大器Ρ3的正极相连接。电阻R15串接在放大器Ρ3的正极和三极管VT6的发射极之间。电感L3串接在放大器Ρ3的负极和三极管VT5的集电极之间。电阻R12串接在放大器Ρ2的正极和三极管VT5的基极之间。所述放大器Ρ2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接。所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器Ρ3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接。所述放大器Ρ1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。
[0030]该放大器Ρ1和放大器Ρ2组成第一级放大电路，而放大器Ρ3、三极管VT5以及三极管VT6则组成第二级放大电路，数字电信号经第一级放大电路和第二级放大电路放大后输出给微控制器。
[0031]微控制器则作为本发明的控制中心，其优先采用ΜΑΧ716型微处理芯片，该ΜΑΧ716型微处理芯片的Β1管脚与自增益放大电路的输出端相连接，其UCC管脚接电源，其Β7管脚接显示器，Β5管脚则接报警器。该电源用于给微控制器提供工作电源，显示器则用于显示天燃气的浓度值，报警器则用于在检测到有天燃气泄露时发出警报声，该储存器则用于储存天燃气的浓度值。该无线接收电路使用现有技术即可实现。
[0032]工作时，如果天燃气没有泄露，本发明则不会发出报警信号。当有天燃气泄露时，气体传感器检测到空气中存在有可燃气体，气体传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大，同时气体传感器把电导率的变化转换为与该可燃气体浓度相对应的模拟信号并输出给A/D转换电路。该A/D转换电路把模拟信号转换为数字电信号后发送经无线发射电路。该无线发射电路对数字电信号进行处理后通过无线网络发送给无线接收电路，无线接收电路则把数字电信号发送给自增益放大电路，自增益放大电路把数字电信号进行不失真的放大后发送给微控制器。微控制器对输入的数字电信号进行识别并转换为天燃气浓度信号后分别发送给显示器、储存器和报警器，该显示器显示出可燃气体浓度值，储存器则对该天燃气浓度值进行储存，同时报警器发出警报声。
[0033]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，主要由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连接的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连接的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连接的无线发射电路组成;所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接;其特征在于，在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。2.根据权利要求1所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述自增益放大电路由放大器Ρ1，放大器P2，放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，串接在放大器P1的负极和放大器P2的正极之间的电阻R11，正极经电阻R13后与放大器P1的负极相连接、负极则经电阻R14后与放大器P3的正极相连接的电容C8，串接在放大器P3的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R15，串接在放大器P3的负极和三极管VT5的集电极之间的电感L3，以及串接在放大器P2的正极和三极管VT5的基极之间的电阻R12组成;所述放大器P2的负极接地，其输出端则同时与三极管VT5的基极和发射极相连接;所述三极管VT6的基极与三极管VT5的集电极相连接，其集电极接地;所述放大器P3的输出端则形成该自增益放大电路的输出端并与微控制器相连接;所述放大器P1的输出端与电容C8的正极相连接，其正极则形成该自增益放大电路的输入端并与无线接收电路的信号输出端相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述无线发射电路由混频电路，与混频电路相连接的共射极放大电路，以及与共射极放大电路相连接的发射电路组成。4.根据权利要求3所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述混频电路由变压器T，三极管VT 1，三极管VT2，一端与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、另一端则接5V电压的电阻R1，串接在变压器T的原边电感线圈的同名端和三极管VT1的基极之间的电阻R2，正极与三极管VT1的集电极相连接、负极则经电感L1后与三极管VT1的基极相连接的电容C2，N极与电容C2的负极相连接的同时接地、P极则经电容C1后与三极管VT1的基极相连接的二极管D1，与电感L1相并联的电阻R3，正极与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接、负极接地的电容C3，串接在电容C3的正极和变压器T的副边电感线圈的中间抽头之间的电阻R4，N极与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、P极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D2，P极与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、N极则与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，以及一端经电阻R5后与三极管VT2的基极相连接、另一端则与A/D转换芯片相连接的电阻R6组成;所述三极管VT1的发射极与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连接;所述三极管VT2的基极和集电极均与共射极放大电路相连接，其发射极则与电容C3的正极相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述共射极放大电路由放大器P，三极管VT3，场效应管MOS，串接在放大器P的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R7，N极与放大器P的输出端相连接、P极则与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极相连接、负极则与二极管D4的P极相连接的电容C4，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极接地的电容C6组成;所述放大器P的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极则与场效应管MOS的源极相连接，其输出端则与同时三极管VT2的集电极和发射电路相连接;所述场效应管MOS的漏极接地;所述三极管VT3的发射极则与发射电路相连接。6.根据权利要求5所述的一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，其特征在于:所述发射电路由三极管VT4，正极与放大器P的输出端相连接、负极则与三极管VT4的基极相连接的电容C5，串接在三极管VT4的基极和三极管VT3的发射极之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT3的发射极之间的电阻R10，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则经电感L2后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R9，以及正极与三极管VT4的发射极相连接、负极接天线的电容C7组成;所述电阻R9和电感L2的连接点接12V电压。
【专利摘要】本发明公开了一种基于自增益放大电路的无线天燃气检测仪，由微控制器，气体传感器，分别与微控制器相连的电源、显示器、报警器、储存器和无线接收电路，与气体传感器相连的A/D转换芯片，以及与A/D转换芯片相连的无线发射电路组成；所述无线发射电路通过无线网络与无线接收电路相连接；其特征在于，在无线接收电路与微控制器之间还串接有自增益放大电路。本发明通过无线网络对信号进行传输，检测人员不需身临检测现场即可检测是否有天燃气泄露，从而给检测人员提供安全保障。同时自增益放大电路可以对数字电信号进行不失真的放大，从而补偿信号因长距离传输而产生的信号衰减，使微控制器所接收到的信号更加清晰，提高了本发明的检测精度。
【IPC分类】G08B21/16
【公开号】CN105488960
【申请号】CN201510963504
【发明人】李洪军
【申请人】成都尼奥尔电子科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月19日
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