(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122975322.6 (22)申请日 2021.11.30 (73)专利权人 郑州邦辉科技有限公司 地址 450000 河南省郑州市中原区电厂路 17号2号楼6层6 09号 (72)发明人 钟志军　李鹏　荀世鹏　张晓菊　 (74)专利代理 机构 郑州豫乾知识产权代理事务 所(普通合伙) 41161 代理人 高娇娜 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01D 18/00(2006.01) (54)实用新型名称 内置信号处 理电路的多功能气体 检测仪 (57)摘要 本实用新型内置信号处理电路的多功能气 体检测仪， 差动接收电路接收探头检测信号， 通 过过滤后分别再经二极管单向导电后进入差动 放大器， 放大差动信号滤除共模信号， 之后进入 温度补偿电路， 进行比例放大， 并由热敏电阻R11 检测监测点环境温度信号、 比例电压转换， 转换 后电压进行温度补偿， 幅度调制输出电路接收温 度补偿后信号， 经光电耦合器U1隔离、 抬高幅值 补偿衰减后经线缆传输到控制部分， 并在信号低 时， 将差动放大器输出信号经光电耦合器U2光电 隔离、 电压转换后一路经电感L1与温度补偿后信 号耦合调制， 再经光电耦合器U1隔离、 抬高幅值 后传输到控制部分， 另一路直接传输到控制部 分， 补偿了传输衰减， 控制部分能收到准确的反 映监测点气体信号。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 216283691 U 2022.04.12 CN 216283691 U 1.内置信号处理电路的多功能气体检测仪， 包括差动接收电路、 温度补偿电路、 幅度调 制输出电路， 其特征在于， 所述差动接收电路接收探头检测信号后连接到温度补偿电路， 温 度补偿电路连接幅度调制输出电路， 幅度调制输出电路输出信号到控制部分。 2.根据权利要求1所述的内置信号处理电路的多功能气体检测仪， 其特征在于， 所述差 动接收电路包括瞬态抑制二极管TVS1、 电容C1、 电阻R1， 瞬态抑制二极管TVS1的上端、 电容 C1的上端、 电阻R1的左端 连接探头输出的正极性信号， 瞬态抑制二极管TVS1的下端、 电容C1 的下端、 二极管D2的负极连接探头输出的负极性信号， 电阻R1的另一端连接二极管D1的正 极， 二极管D1的负极分别连接电容C2的一端、 电阻R5的一端， 电阻R5的另一端分别连接电阻 R3的一端、 运算放大器AR1的同相输入端， 二极管D2的正极分别 连接电容C2的另一端、 电阻 R6的一端， 电阻R6的另一端分别 连接接地电阻R4的一端、 运算放大器AR1的反相输入端， 运 算放大器AR 1的输出端和电阻R3的另一端为差动接收电路的输出端。 3.根据权利要求1所述的内置信号处理电路的多功能气体检测仪， 其特征在于， 所述温 度补偿电路包括电阻R12、 热敏电阻R11， 电阻R12的一端 连接运算放大器AR1的输出端， 电阻 R12的另一端分别连接运算放大器AR2的同相输入端、 电阻R13的一端， 热敏电阻R11的一端 分别连接电阻R8的一端、 电阻R9的一端， 电阻R8的另一端分别连接电阻R7的另一端、 运算放 大器AR3的同相输入端， 电阻R7的另一端 连接电源+5V， 运算放大器AR3的反相输入端通过电 阻R10连接地， 运算放大器AR3的输出端分别连接电阻R9的另一端、 热敏电阻R11的另一端、 稳压管Z2的负极， 稳压管Z2的正极分别 连接接地电阻R14的一端、 运算放大器AR2的反相输 入端， 运算放大器AR2的输出端、 电阻R13的另一端、 电解电容C4的正极为 温度补偿电路的输 出端， 电解电容C4的负极连接地。 4.根据权利要求1所述的内置信号处理电路的多功能气体检测仪， 其特征在于， 所述幅 度调制输出电路包括电阻R15、 电阻R16， 电阻R15的一端和电阻R16的一端连接运算放大器 AR2的输出端， 电阻R15的另一端连接光电耦合器U1的引脚2、 电感L1的一端， 光电耦合器U1 的引脚1通过电阻R22连接电源+5V， 光电耦合器U1的引脚4通过电阻R23连接电源+10V， 光电 耦合器U1的引 脚3连接控制部分， 电阻R16的另一端连接三极管T2的基极， 三极管T2的发射 极连接电源+0.3V， 三极管T2的集电极分别连接电阻R17的一端、 场效应管T1的栅极， 场效应 管T1的漏极分别 连接接地电阻R18的一端、 运算放大器AR1的输出端， 场效应管T1的源极分 别连接接地电阻R19的一端、 光电耦合器U2引脚 2， 光电耦合器U2引脚1通过电阻R20接电源+ 5V， 光电耦合器U2引脚4通过电阻R21接电源+10V， 光电耦合器U2引脚3连接电感L1的另一 端、 控制部分。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216283691 U 2内置信号处理电路的多功能气体检测仪 技术领域 [0001]本实用新型涉及气体检测技术领域， 尤其涉及内置信号处理电路的多功能气体检 测仪。 背景技术 [0002]现有的多功能气体检测仪一般包括控制部分、 传感部分、 管理平台部分， 传感部分 安装于各监测点， 通过线缆传输到控制 部分， 控制 部分负责数据分析、 超限报警、 设备联动 等功能， 并将数据实时传到管理平台部分， 可以实现远程 监控、 数据分析。 [0003]传感部分的检测探头， 例如温湿度探头、 光传感器、 一氧化碳、 二氧化氮、 粉尘传感 器等， 尤其是置于煤矿等易燃易爆场等环境恶劣场所 的探头， 由于环境温度影响以及距离 或中间障碍物等因素， 会造成不同程度的温漂、 衰减， 因此需对探头检测后信号进行处理， 确保控制部分收到的信号能准确的反映监测点气体信号。 实用新型内容 [0004]针对上述情况， 为克服现有技术之缺陷， 本实用新型提供内置信号处理电路的多 功能气体检测仪， 有效的解决了 现有技术受到不同程度的温漂、 衰减， 控制部分收到的信号 不能准确的反映监测点气体信号的问题。 [0005]其技术方案是， 包括差动接收电路、 温度补偿电路、 幅度调制输出电路， 所述差动 接收电路接收探头检测信号后连接到温度补偿电路， 温度补偿电路连接幅度调制输出电 路， 幅度调制输出电路输出信号到控制部分。 [0006]优选的， 所述幅度调制输出电路包括电阻R15、 电阻R16， 电阻R15的一端和电阻R16 的一端连接运算放大器AR2的输出端， 电阻R15的另一端 连接光电耦合器U1的引脚 2、 电感L1 的一端， 光电耦合器U1的引脚 1通过电阻R22连接电源+5V， 光电耦合器U1的引脚4通过电阻 R23连接电源+10V， 光电耦合器U1的引脚3连接控制部分， 电阻R16的另一端 连接三极管T2的 基极， 三极管T2的发射极连接电源+0.3V， 三极管T2的集电极分别连接电阻R17的一端、 场效 应管T1的栅极， 场效应管T1的漏极分别连接接地电阻R18的一端、 运算放大器AR1的输出端， 场效应管T1的源极分别连接接地电阻R19的一端、 光电耦合器U2引脚 2， 光电耦合器U2引脚1 通过电阻R20接电源+5V， 光电耦合器U2引脚4通过电阻R21接电源+10V， 光电耦合器U2引脚3 连接电感L1的另一端、 控制部分。 [0007]本实用新型接收探头检测信号， 通过过滤后分别再经二极管单向导电后进入差动 放大器， 放大差动信号滤除共模信号， 进入运算放大器AR2、 电阻R12 ‑电阻R14进行比例放 大， 并由热敏电阻R11检测监测点环 境温度信号， 运算放大器AR3、 电阻R7 ‑电阻R10进行比例 电压转换， 转换后电压加到运算放大器AR2的反相输入端进 行温度补偿， 温度补偿后信号经 光电耦合器U1隔离、 抬高幅值补偿衰减后经线缆传输到控制部分， 并采用三极管T2检测温 度补偿后信号幅值， 信号低时， 三极管T2导通， 场效应管T1导通， 差动放大器输出信号经光 电耦合器U2光电隔离、 电压转换后一路经电感L1与温度补偿后信号耦合调制， 光电耦合器说　明　书 1/3 页 3 CN 216283691 U 3