專利名稱：一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種報(bào)警礦燈，特別涉及一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)甲烷報(bào)警礦燈生產(chǎn)廠家所使用的報(bào)警電路絕大多數(shù)使用的是模擬電路模式。
根據(jù)生產(chǎn)廠商和煤礦用戶多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用模擬電路設(shè)計(jì)的報(bào)警電路至少存在著如下一些問題1.傳感器與電路配合率低。由于目前用于檢測空氣中甲烷濃度的傳感器生產(chǎn)大多采用手工工藝，因此傳感器的特性參數(shù)離散性大，一致性差。這給采用該類傳感器進(jìn)行報(bào)警電路設(shè)計(jì)和大批量生產(chǎn)的廠家造成了很大的困難。由于傳感器與電路配合率低，產(chǎn)品的合格率始終在一個(gè)低水平上俳徊。
2.電路上使用的電位器因內(nèi)部部件裝配間隙而造成產(chǎn)品抗振動性能差的弊端。模擬報(bào)警電路上所使用的電位器在生產(chǎn)過程中由于工藝上的原因，內(nèi)部各部件之間一般都存在著工藝間隙。由于報(bào)警礦燈工作環(huán)境的特殊性，對抗振性有一定要求，如果在使用中因?yàn)槭茏矒舳痣娢黄鲀?nèi)部這個(gè)間隙的變化，將導(dǎo)致報(bào)警電路工作狀態(tài)的改變，不僅會加大報(bào)警誤差，嚴(yán)重時(shí)將使產(chǎn)品不能工作。
3.傳感器的溫度誤差補(bǔ)償困難。傳感器在工作時(shí)，由于周邊工作環(huán)境溫度的變化會引起本身參數(shù)的變化，從而使整個(gè)電路的工作狀態(tài)也發(fā)生變化，產(chǎn)品的穩(wěn)定性會隨之變差。目前各類廠家生產(chǎn)的報(bào)警電路，其對傳感器的溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)大多簡略甚至沒有。因此，目前市面上報(bào)警電路在穩(wěn)定性這個(gè)至關(guān)重要的技術(shù)指標(biāo)上大多不盡人意，難以滿足報(bào)警礦燈這個(gè)特殊產(chǎn)品的要求。
4.定標(biāo)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)智能化操作。報(bào)警點(diǎn)的標(biāo)定，是使用報(bào)警礦燈這個(gè)產(chǎn)品的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。但受到產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的制約，模擬報(bào)警電路絕大多數(shù)使用調(diào)節(jié)精度較差的電位器來進(jìn)行電路參數(shù)調(diào)節(jié)。標(biāo)定操作的復(fù)雜性不僅使普通礦工難以撐握，而且因產(chǎn)品必須定期標(biāo)校，使標(biāo)定操作的工作量大增。由于報(bào)警點(diǎn)的標(biāo)定正確與否將直接影響到報(bào)警礦燈能否正常使用，而采用模擬報(bào)警電路又難以實(shí)現(xiàn)智能化操作，這就使得報(bào)警礦燈報(bào)警點(diǎn)的標(biāo)定操作成了推廣和使用甲烷報(bào)警礦燈工作上的一個(gè)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路，包含傳感器，其特征在于傳感器的輸出端與該微處理器的電壓比較器的負(fù)輸入端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與該微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端還與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端接地，微處理器的輸出端與電子開關(guān)的控制端連接，電子開關(guān)的一端與燈泡的一端連接，燈泡的另一端與蓄電池的正極連接，蓄電池的負(fù)極與電子開關(guān)的另一端連接。該微處理器的型號為89LPC904，該微處理器的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送器輸入端與紅外線接收器的輸出端連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用電子電位器技術(shù)，利用微處理器內(nèi)置的DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)功能構(gòu)筑電子電位器，不僅使電路的調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大，從而令大多數(shù)的傳感器能與電路匹配，且因徹底取消了電位器，整個(gè)電路的抗振性也得到了極大的改善。利用微處理器的數(shù)據(jù)傳輸功能，采用紅外遙控技術(shù)而制作了專用的全自動調(diào)校裝置，使報(bào)警電路的標(biāo)定工作完全實(shí)現(xiàn)自動化，徹底解決了報(bào)警礦燈調(diào)校難的瓶頸問題。


圖1為本實(shí)用新型的電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路，包含傳感器8，其特征在于傳感器8的輸出端與該微處理器1的電壓比較器的負(fù)輸入端V-連接，該微處理器1的電壓比較器的正輸入端V+與第一電阻3的一端連接，第一電阻3的另一端與該微處理器1的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC端連接，該微處理器1的電壓比較器的正輸入端V+還與第二電阻4的一端連接，第二電阻4的另一端接地，微處理器1的輸出端Out與電子開關(guān)6的控制端連接，電子開關(guān)6的一端與燈泡5的一端連接，燈泡5的另一端與蓄電池7的正極連接，蓄電池7的負(fù)極與電子開關(guān)6的另一端連接。該微處理器1的型號為89LPC904，該微處理器1的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送器輸入端In與紅外線接收器2的輸出端連接。傳感器8的電源端通過電壓穩(wěn)壓器9接電源。
下面對各個(gè)部件加以詳細(xì)說明微處理器1型號可為89LPC904，其內(nèi)部功能具有VoltageComparator(電壓比較器)、Timer(定時(shí)器)、DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、SIO(串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送器)、PIO(并行輸入輸出)，F(xiàn)lash(非易失存貯器)等。它內(nèi)部一個(gè)電壓比較器的二個(gè)輸入端，一端連接傳感器的信號輸出，另一端接由其內(nèi)部DAC作為基準(zhǔn)信號源經(jīng)分壓電阻R13、分壓電阻R24的分壓輸出。它的RXD端(串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送器輸入端)接收紅外接收器2送來的信號，它的并行輸入輸出的控制端之一接電子開關(guān)6。
紅外接收器2型號為IRF-H2，其功能為接收紅外調(diào)校裝置(外配，圖中未示出)發(fā)出的各種調(diào)校命令，解碼后送入微處理器1供其內(nèi)部軟件處理。
分壓電阻R13、分壓電阻R24它們串連后與微處理器1的DAC輸出端相連組成電子電位器；其分壓端與微處理器1內(nèi)電壓比較器的輸入端相連，作為電壓比較器的基準(zhǔn)電壓。
燈泡5報(bào)警礦燈的光源，在電子開關(guān)5的控制下工作。
電子開關(guān)6型號為CEM9926A，它的輸入端受控于微處理器1，驅(qū)動端連接燈泡5，用于控制燈泡的工作狀態(tài)。
蓄電池7報(bào)警礦燈的主要工作電源，在正常工作時(shí)負(fù)責(zé)向燈泡(光源)供電。
傳感器8型號為LX-1，其輸出與微處理器1的電壓比較器的輸入端相連，其輸出信號與空氣中的甲烷濃度成比例。
電壓穩(wěn)壓器9型號為XC6206，與傳感器8相連，用以向傳感器8提供穩(wěn)定的直流電源。
本實(shí)用新型的工作過程是1.工作狀態(tài)報(bào)警礦燈上電后，微處理器1經(jīng)上電復(fù)位，軟件對內(nèi)部各部件初始化后對內(nèi)部電壓比較器的輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)察。傳感器8在穩(wěn)定的直流電源下工作，其信號輸出端的電壓值與空氣中的甲烷濃度值成正比，電壓比較器實(shí)時(shí)地將其大小與事先調(diào)校時(shí)設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較。當(dāng)傳感器測得空氣中的甲烷濃度值高于報(bào)警濃度值時(shí)，電壓比較器的輸出狀態(tài)發(fā)生變化，微處理器1監(jiān)察到這一變化，即啟動內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，控制電子開關(guān)6間歇地通斷，從而使燈泡閃爍，發(fā)出甲烷濃度超限警告信號。當(dāng)空氣中的甲烷濃度值低于報(bào)警濃度值時(shí)，電壓比較器再次發(fā)生變化，微處理器1同樣會監(jiān)察到這一變化，即關(guān)閉內(nèi)部定時(shí)器，控制電子開關(guān)6常開，燈泡恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
2.調(diào)校狀態(tài)為了使報(bào)警礦燈能在空氣中的甲烷濃度超限時(shí)正確報(bào)警，報(bào)警礦燈在使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)校。調(diào)校時(shí)向報(bào)警礦燈通入標(biāo)準(zhǔn)濃度的甲烷樣氣，利用外配的紅外調(diào)校裝置向紅外接收器發(fā)送調(diào)校命令，供微處理器1內(nèi)部的軟件依據(jù)命令調(diào)整DAC的輸出值，即調(diào)整基準(zhǔn)電壓值；電壓比較器將在標(biāo)準(zhǔn)甲烷樣氣下傳感器的輸出值與修正后的基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比對。在軟件的控制下微處理器1不斷地重復(fù)這一過程，當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)甲烷樣氣下的傳感器輸出值與修正后的基準(zhǔn)電壓值相等時(shí)，微處理器1將此修正值自動存貯在內(nèi)部的非易失存貯器中，以備在報(bào)警電路上電復(fù)位時(shí)自動將此修正值讀出，作為基準(zhǔn)電壓值輸出，使報(bào)警礦燈正常工作。
權(quán)利要求1.一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路，包含傳感器，其特征在于傳感器的輸出端與該微處理器的電壓比較器的負(fù)輸入端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與該微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端還與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端接地，微處理器的輸出端與電子開關(guān)的控制端連接，電子開關(guān)的一端與燈泡的一端連接，燈泡的另一端與蓄電池的正極連接，蓄電池的負(fù)極與電子開關(guān)的另一端連接。
2.按權(quán)利要求1所述的用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路，其特征在于微處理器的型號為89LPC904，該微處理器的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送器輸入端與紅外線接收器的輸出端連接，紅外線接收器型號為IRF-H2。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于報(bào)警礦燈的數(shù)字式報(bào)警電路，其特征在于傳感器的輸出端與該微處理器的電壓比較器的負(fù)輸入端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與該微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器端連接，該微處理器的電壓比較器的正輸入端還與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端接地，微處理器的輸出端與電子開關(guān)的控制端連接，電子開關(guān)的一端與燈泡的一端連接，燈泡的另一端與蓄電池的正極連接，蓄電池的負(fù)極與電子開關(guān)的另一端連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于不僅使電路的調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大，從而令大多數(shù)的傳感器能與電路匹配，且因徹底取消了電位器，整個(gè)電路的抗振性也得到了極大的改善。
文檔編號F21L4/00GK2898978SQ20062004231
公開日2007年5月9日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者俞德禮, 李國輝 申請人:上海奉泰電子電器元件廠有限公司