一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)的制作方法
【專利摘要】一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，由電源電路、檢測電路、單片機(jī)電路、LCD顯示電路組成。電源電路向檢測電路、單片機(jī)電路、LCD顯示電路提供工作電源，檢測電路將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成電壓輸出至單片機(jī)電路，單片機(jī)電路將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并驅(qū)動(dòng)LCD顯示電路進(jìn)行顯示。所述測量計(jì)能夠測量空氣中的甲醛含量并在LCD顯示器是顯示，電路簡單，可靠性高，成本低，功耗低，采用電池供電可以長期連續(xù)工作，可以用于室內(nèi)空氣中甲醛含量的連續(xù)測量。
【專利說明】一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣體檢測報(bào)警裝置，尤其是一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]天花板、墻布，墻紙、各類人造板、油漆等裝飾材料以及家具、化纖地毯和泡沫塑料等都含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)，緩慢釋放的甲醛對人體，尤其是嬰幼兒、孕期婦女、老人和慢性病患者造成長期損害，因此，新房裝修后，需要對室內(nèi)空氣中的甲醛含量進(jìn)行檢測?，F(xiàn)有的可以進(jìn)行連續(xù)檢測的設(shè)備價(jià)格普遍較高，功耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的旨在提供一種可靠性高、成本低的室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，由電源電路、檢測電路、單片機(jī)電路、IXD顯示電路組成。電源電路向檢測電路、單片機(jī)電路、IXD顯示電路提供工作電源，檢測電路將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成電壓輸出至單片機(jī)電路，單片機(jī)電路將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并驅(qū)動(dòng)IXD顯示電路進(jìn)行顯示。
[0005]所述電源電路由電池組和第一電容并聯(lián)組成；電池組的正極為第一電源電壓、負(fù)極為公共地。
[0006]所述檢測電路由甲醛傳感器、運(yùn)放、電位器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第二電容組成；檢測電路的供電電源為第二電源電壓，第二電源電壓由單片機(jī)電路控制。
[0007]所述第三電阻、第四電阻組成分壓電路對第二電源電壓進(jìn)行分壓得到第三電源電壓；第一電阻是甲醛傳感器的負(fù)載電阻。
[0008]所述運(yùn)放、電位器、第二電阻、第二電容組成反相Ι/U變換器，甲醛傳感器的正端連接至反相Ι/u變換器的輸入端、負(fù)端連接至第三電源電壓；空氣中的甲醛含量電壓從第三電源電壓和反相Ι/υ變換器的輸出端之間輸出。
[0009]所述單片機(jī)電路由單片機(jī)、晶體振蕩器、第三電容組成。
[0010]所述單片機(jī)從輸出端輸出第二電源電壓；空氣中的甲醛含量電壓連接至單片機(jī)的差分電壓輸入端。
[0011]所述IXD顯示電路由IXD顯示模塊、第四電容組成。
[0012]所述IXD顯示模塊的段控制端連接至單片機(jī)的段驅(qū)動(dòng)端；IXD顯示模塊的公共端連接至單片機(jī)的LCD控制公共端；第四電容兩端分別連接至單片機(jī)的LCD栗電源電容端和公共地。
[0013]所述甲醛傳感器是CH20/S-10氣敏傳感器。
[0014]所述運(yùn)放是超低噪聲的軌到軌輸入輸出集成運(yùn)算放大器ADA4528-1。
[0015]所述電池組由2節(jié)1.5V的堿性電池組成。
[0016]所述單片機(jī)的型號是MSP430F4270。[0017]本實(shí)用新型的有益效果是，能夠?qū)崟r(shí)檢測空氣中的甲醛含量并在IXD上顯示，電路簡單，可靠性高，成本低；功耗低，采用2節(jié)1.5V堿性電池供電時(shí)，測量計(jì)可以連續(xù)工作多年。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型的工作步驟原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]如圖1所示的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖，由電源電路100、檢測電路200、單片機(jī)電路300、IXD顯示電路400組成。電源電路100向檢測電路200、單片機(jī)電路300、IXD顯示電路400提供工作電源，檢測電路200將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成電壓輸出至單片機(jī)電路300，單片機(jī)電路300將空氣中的甲醛含量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并驅(qū)動(dòng)IXD顯示電路400進(jìn)行顯示。
[0023]本實(shí)用新型電路如圖2所示。
[0024]電源電路100由電池組101、第一電容102組成。電池組101由2節(jié)1.5V的堿性電池組成，電池組101的正極為第一電源電壓+ V1、負(fù)極為公共地GND ;第一電容102并聯(lián)在電池組101的正極和負(fù)極。
[0025]檢測電路200由甲醛傳感器201、運(yùn)放202、電位器204、第一電阻203、第二電阻205、第三電阻207、第四電阻208、第二電容206組成。
[0026]檢測電路200的供電電源為第二電源電壓+ V2，第二電源電壓+ V2由單片機(jī)電路300控制。
[0027]第三電阻207、第四電阻208組成分壓電路對第二電源電壓+ V2進(jìn)行分壓，得到第三電源電壓+ V3 ;第三電源電壓+ V3連接至運(yùn)放202的“ + ”輸入端。
[0028]運(yùn)放202、電位器204、第二電阻205、第二電容206組成反相Ι/U變換器，甲醛傳感器201的正端I +連接至反相Ι/U變換器的輸入端、負(fù)端I 一連接至第三電源電壓+ V3。
[0029]第一電阻203的兩端分別連接至甲醛傳感器201的正端I +和負(fù)端I 一，是甲醛傳感器201的負(fù)載電阻，。
[0030]運(yùn)放202是超低噪聲的軌到軌輸入輸出集成運(yùn)算放大器ADA4528-1 ；甲醛傳感器201選擇CH20/S-10氣敏傳感器。
[0031]空氣中的甲醛含量電壓從第三電源電壓+ V3和反相Ι/U變換器輸出端之間輸出。
[0032]單片機(jī)電路300由單片機(jī)301、晶體振蕩器302、第三電容303組成。
[0033]單片機(jī)301的型號是MSP430F4270，晶體振蕩器302的振蕩頻率為32.768kHz。
[0034]單片機(jī)301從輸出端Pl.0輸出第二電源電壓+V2 ;空氣中的甲醛含量電壓連接至單片機(jī)301的差分電壓輸入端AO +、A0 —。
[0035]IXD顯示電路400由IXD顯示模塊401、第四電容402組成。
[0036]IXD顯示模塊401的各段控制端連接至單片機(jī)301的段驅(qū)動(dòng)S0-S7端；IXD顯示模塊401的公共端C0M0-C0M3連接至單片機(jī)301的IXD控制公共端C0M0-C0M3 ;第四電容402兩端分別連接至單片機(jī)301的IXD栗電源電容端LCDCAP和公共地GND。
[0037]檢測電路的工作原理是:
[0038]檢測電路200中的反相Ι/U變換器將甲醛傳感器201輸出的電流轉(zhuǎn)換成差分電壓送至單片機(jī)301的差分電壓輸入端AO +、AO —，電位器204用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換比例系數(shù)。
[0039]單片機(jī)301的工作步驟原理如圖3所示，具體是:
[0040]步驟一，初始化；
[0041]步驟二，進(jìn)入LPM3低功耗狀態(tài)；定時(shí)器定時(shí)Is到，轉(zhuǎn)到步驟三；
[0042]步驟三，通過輸出端Pl.0開啟第二電源電壓+V2給檢測電路200供電，同時(shí)開啟單片機(jī)301內(nèi)部的Α/D轉(zhuǎn)換器的相關(guān)電源；
[0043]步驟四，啟動(dòng)Α/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)換，讀取多次Α/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波、標(biāo)度變換等數(shù)據(jù)處理工作；
[0044]步驟五，將甲醛含量數(shù)據(jù)送IXD顯示器顯示；
[0045]步驟六，關(guān)閉第二電源電壓+V2，關(guān)閉單片機(jī)301內(nèi)部Α/D轉(zhuǎn)換器的相關(guān)電源，轉(zhuǎn)
到步驟二。
[0046]單片機(jī)301工作在LPM3模式時(shí)，CPU與IXD控制器僅消耗4.9 μ A電流；單片機(jī)301的激活周期為ls，激活后單片機(jī)電路300和檢測電路200的電源電流小于1.2mA，設(shè)進(jìn)行多次Α/D轉(zhuǎn)換和完成數(shù)據(jù)處理所需時(shí)間為3ms，則整個(gè)電路的平均工作電流是8.5 μ A。用2節(jié)1.5V、單節(jié)放電到0.9V時(shí)有效容量為700mAh的堿性電池供電，不考慮電池的自放電因素，工作時(shí)間長達(dá)82000小時(shí)，或者是9.4年。
【權(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，由電源電路、檢測電路、單片機(jī)電路、IXD顯示電路組成，其特征在于: 所述電源電路由電池組和第一電容并聯(lián)組成；電池組的正極為第一電源電壓、負(fù)極為公共地； 所述檢測電路由甲醛傳感器、運(yùn)放、電位器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第二電容組成；檢測電路的供電電源為第二電源電壓，第二電源電壓由單片機(jī)電路控制； 所述第三電阻、第四電阻組成分壓電路對第二電源電壓進(jìn)行分壓得到第三電源電壓；第一電阻的兩端分別連接至甲醛傳感器的正端和負(fù)端； 所述運(yùn)放、電位器、第二電阻、第二電容組成反相ι/u變換器，甲醛傳感器的正端連接至反相Ι/υ變換器的輸入端、負(fù)端連接至第三電源電壓；空氣中的甲醛含量電壓從第三電源電壓和反相Ι/υ變換器的輸出端之間輸出； 所述單片機(jī)電路由單片機(jī)、晶體振蕩器、第三電容組成； 所述單片機(jī)從輸出端輸出第二電源電壓；空氣中的甲醛含量電壓連接至單片機(jī)的差分電壓輸入端； 所述IXD顯示電路由IXD顯示模塊、第四電容組成； 所述IXD顯示模塊的段控制端連接至單片機(jī)的段驅(qū)動(dòng)端；IXD顯示模塊的公共端連接至單片機(jī)的LCD控制公共端；第四電容兩端分別連接至單片機(jī)的LCD栗電源電容端和公共地。
2.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，其特征在于:所述甲醛傳感器是CH20/S-10氣敏傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，其特征在于:所述運(yùn)放是超低噪聲的軌到軌輸入輸出集成運(yùn)算放大器ADA4528-1。
4.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，其特征在于:所述電池組由2節(jié)1.5V的堿性電池組成。
5.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣甲醛含量測量計(jì)，其特征在于:所述單片機(jī)的型號是MSP430F4270。
【文檔編號】G01N33/00GK203606342SQ201320738542
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】凌云, 郭艷杰, 周維龍, 趙雨 申請人:湖南工業(yè)大學(xué)