本實(shí)用新型涉及一種探測器，具體的說，涉及了一種二線制總線探測器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的氣體探測器一般使用四線制RS485總線或三線制4~20mA分線方式與控制器或服務(wù)器相連?，F(xiàn)有技術(shù)中四線制RS485總線方式集中供電，由于使用現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，對布線有較嚴(yán)格要求，通訊不穩(wěn)定時(shí)有發(fā)生，而且4芯電源線成本較高；三線制4~20mA采用三線制電流環(huán)方式，控制器不能對探測器參數(shù)設(shè)置，而且每一個(gè)探測器需要一路控制器相連，過多地布線增加了施工難度，線路成本較高。目前市場上的二線制氣體探測器，采用依舊是電流環(huán)方式，而且大多采用的是集成IC設(shè)計(jì)思路，使用多種芯片，產(chǎn)品成本較高。另外，無論RS485還是4~20mA供電或信號(hào)均有極性要求，線序接錯(cuò)將不能工作或致使產(chǎn)品破壞。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、實(shí)用性強(qiáng)、成本低、安全可靠的二線制總線探測器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種二線制總線探測器，它包括電源載波總線和探測單元，所述探測單元包括MCU控制器和分別與所述MCU控制器連接的傳感器、電源電路、接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路、發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路；所述電源電路為所述MCU控制器提供電源并接入所述電源載波總線，所述接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路與所述MCU控制器連接并接入所述電源載波總線，所述發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路與所述MCU控制器連接并接入所述電源載波總線。

基于上述，所述電源電路包括橋式整流電路和LDO芯片，所述電源載波總線依次通過所述橋式整流電路和所述LDO芯片為所述MCU控制器供電；其中，所述LDO芯片的Vin端口和Vout端口分別通過外接電容與所述LDO芯片的GND端口連接，所述GND端口接地。

基于上述，所述接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路包括電源、穩(wěn)壓二極管、電阻R16、電阻R15、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、三極管Q2和三極管Q3；所述橋式整流電路輸出端的正極依次通過所述穩(wěn)壓二極管DZ1和所述電阻R16連接所述三極管Q2的基極，所述電阻R15并接在所述三極管Q2的基極和發(fā)射極兩端，所述三極管Q2的集電極通過所述電阻R17接至電源，所述三極管Q2的集電極通過所述電阻R20連接所述三極管Q3的基極，所述三極管Q3的集電極通過所述電阻R19接至電源，所述三極管Q3的集電極還通過所述電阻R18連接到所述MCU控制器，所述三極管Q2的發(fā)射極和所述三極管Q3的發(fā)射極分別連接所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極并接地。

基于上述，所述接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路包括電源、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、二極管D1、三極管Q1和三極管Q4；所述MCU控制器通過所述電阻R11連接所述三極管Q4的基極，所述三極管Q4的基極還依次通過電阻R11和R12連接至所述電源，所述三極管Q4的發(fā)射極連接所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極，所述三極管Q4的集電極通過電阻R13連接至所述電源，所述三極管Q4的集電極還連接所述三極管Q1的基極，所述三極管Q1的集電極通過所述二極管D1連接所述橋式整流電路輸出端的正極，所述三極管Q1的發(fā)射極通過電阻R14接至所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極；其中，所述二極管D1的陰極接至所述三極管Q1的集電極，所述二極管D1的陽極接至所述橋式整流電路輸出端的正極，所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極接地。

基于上述，所述傳感器為低功耗氣體傳感器。

本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說，本實(shí)用新型采用的二線制總線同時(shí)為探測器提供電源和信號(hào)，并采用分離元件組建電路，減小施工和用料成本的同時(shí)，有效減少施工現(xiàn)場線纜的復(fù)雜程度；另外，通過在電源電路中加入橋式整流電路，使得電源電路和總線的連接不區(qū)分極性，有效減少接錯(cuò)率，提高了施工效率，其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、實(shí)用性強(qiáng)、成本低、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖2是本實(shí)用新型的電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種二線制總線探測器，它包括電源載波總線和探測單元，所述探測單元包括MCU控制器和連接所述MCU控制器的傳感器；所述電源載波總線通過電源電路為所述MCU控制器和所述傳感器提供電源，所述MCU控制器通過接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路接收所述電源載波總線的信號(hào)，所述MCU控制器通過發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路將所述傳感器檢測到的信號(hào)調(diào)制成電流信號(hào)加載到所述電源載波總線上。

實(shí)際中，所述傳感器為低功耗氣體傳感器。

如圖2所示，所述電源電路包括橋式整流電路和LDO芯片，所述電源載波總線依次通過所述橋式整流電路和所述LDO芯片為所述MCU控制器供電；其中，所述LDO芯片的Vin端口和Vout端口分別通過外接電容與GND端口連接，所述GND端口接地。優(yōu)選地，所述電源電路還包括兩個(gè)用于抑制浪涌的穩(wěn)壓二極管，兩個(gè)所述穩(wěn)壓二極管反向串接后并接在所述橋式整流電路的輸入端。

所述電源載波總線的兩條線上電壓不相等，所述電源載波總線的一條線通過電阻R21連接所述橋式整流電路的一個(gè)輸入端，所述電源載波總線的另一條線通過電阻R22連接所述橋式整流電路的另一個(gè)輸入端，電阻R21和電阻R22阻值相等，兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向串接后與電阻R21、所述橋式整流電路、電阻R22并聯(lián)；所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極連接所述LDO芯片的GND端口，所述橋式整流電路輸出端的正極通過穩(wěn)壓二極管DZ2連接所述LDO芯片的Vin端口，所述穩(wěn)壓二極管DZ2的正極接所述LDO芯片的Vin端口，所述LDO芯片的Vin端口通過電容C1連接所述LDO芯片的GND端口，所述LDO芯片的Vout端口分別通過電容C2和電容C3連接GND端口，所述電容C2和所述電容C3并聯(lián)，所述GND端口接地，所述Vout端口輸出穩(wěn)定電壓Vcc，所述Vout端口連接所述MCU控制器，為所述MCU控制器和所述傳感器提供穩(wěn)定電壓。

如圖3所示，所述接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路具體為：所述橋式整流電路輸出端的正極分別通過穩(wěn)壓二極管DZ1和電阻R16連接三極管Q2的基極，所述穩(wěn)壓二極管DZ1的陰極接所述橋式整流電路輸出端的正極，電阻R15并接在三極管Q2的基極和發(fā)射極兩端，所述穩(wěn)定電壓Vcc分別通過電阻R17連接三極管Q2的集電極、通過電阻R19連接三極管Q3的集電極，三極管Q2的集電極和三極管Q3的基極還通過電阻R20連接，所述三極管的集電極還通過電阻R18連接所述MCU控制器，所述三極管Q2的發(fā)射極和所述三極管Q3的發(fā)射極分別連接所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極并接地。

所述橋式整流電路輸出端的正極電壓低于所述穩(wěn)壓二極管DZ1的擊穿電壓時(shí)，所述三極管Q2截止，所述三極管Q3導(dǎo)通，所述MCU控制器的輸入端為低電平；所述橋式整流電路輸出端的正極電壓高于所述穩(wěn)壓二極管DZ1的擊穿電壓時(shí)，所述三極管Q2導(dǎo)通，所述三極管Q3截止，所述MCU控制器的輸入端為高電平。

如圖4所示，所述發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路具體為：所述MCU控制器通過所述電阻R11連接所述三極管Q4的基極，所述三極管Q4的基極還依次通過電阻R11和R12連接至所述穩(wěn)定電壓Vcc，所述三極管Q4的發(fā)射極連接所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極，所述三極管Q4的集電極通過電阻R13連接至所述穩(wěn)定電壓Vcc，所述三極管Q4的集電極還連接所述三極管Q1的基極，所述三極管Q1的集電極通過所述二極管D1連接所述橋式整流電路輸出端的正極，所述三極管Q1的發(fā)射極通過電阻R14接至所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極；其中，所述二極管D1的陰極接至所述三極管Q1的集電極，所述二極管D1的陽極接至所述橋式整流電路輸出端的正極，所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極接地。

所述MCU控制器發(fā)送低電平信號(hào)時(shí)，所述三極管Q4截止，所述三極管Q1導(dǎo)通，且所述三極管Q1工作在放大狀態(tài)，所述橋式整流電路輸出端的正極通過二極管D1、三極管Q1和電阻R14與所述橋式整流電路輸出端的負(fù)極線構(gòu)成電流回路，所述電源載波總線上的電流被拉低；所述MCU控制器發(fā)送高電平信號(hào)時(shí)，所述三極管Q4導(dǎo)通，所述三極管Q1截止，所述電源載波總線上的電流大小不變。數(shù)據(jù)中心根據(jù)所述電源載波總線上電流大小的變化，解調(diào)獲知所述MCU控制器發(fā)送的信號(hào)。

所述接收調(diào)制轉(zhuǎn)換電路解調(diào)所述電源載波總線的電壓信號(hào)，所述發(fā)送調(diào)制轉(zhuǎn)換電路將所述MCU控制器發(fā)送的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流的大小變化，數(shù)據(jù)中心通過采樣判斷來解讀所述MCU控制器的發(fā)送信號(hào)，使得所述電源載波總線上的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)之間互不影響。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。