全文摘要
恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，涉及对甲烷传感器的保护领域。本实用新型是为了解决现有缺少控制甲烷传感器内部温度的装置的问题。甲烷传感器J1为催化燃烧式甲烷传感器，其输出信号经由电阻R5、电阻R4、电阻R1、电容C6、运算放大器U1及场效应管Q1组成的闭环系统经过R7、R8输出供电电压，使催化燃烧元件甲烷传感器J1内部供电电流恒定在固定值，达到内部燃烧温度降低到600℃以内。它用于对甲烷传感器的保护。
主设计要求
1.恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，其特征在于，它包括电阻R1-R8、电容C1-C5、运算放大器U1、场效应晶体管Q1和滑动变阻器Ra，甲烷传感器J1正极输出端连接运算放大器U1的同相输入端、电容C5的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端，电容C5的另一端同时连接电容C4的一端和电源地，电容C4的另一端连接运算放大器U1的正输出端，运算放大器U1的反相输入端同时连接滑动变阻器Ra的一端、电阻R5的一端、电容C3的一端、电阻R4的一端、电容C2的一端和电阻R1的一端，电阻R5的另一端同时连接滑动变阻器Ra的滑动端、电容C3的另一端和甲烷传感器J1的输出端，电阻R4的另一端同时连接电容C6的一端、电阻R8的另一端、电阻R7的另一端和场效应晶体管Q1的漏极，电容C6的另一端连接电源地，场效应晶体管Q1的源极同时连接电阻R2的一端、电容C1的一端和4V供电电源，电容C1的另一端连接电源地，电阻R2的另一端同时连接场效应晶体管Q1的栅极、电阻R6的一端和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电源地，电阻R3的另一端同时连接运算放大器U1的输出端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端，甲烷传感器J1的负极输出端连接电源地。
设计方案
1.恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，其特征在于，它包括电阻R1-R8、电容C1-C5、运算放大器U1、场效应晶体管Q1和滑动变阻器Ra，
甲烷传感器J1正极输出端连接运算放大器U1的同相输入端、电容C5的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端，电容C5的另一端同时连接电容C4的一端和电源地，电容C4的另一端连接运算放大器U1的正输出端，运算放大器U1的反相输入端同时连接滑动变阻器Ra的一端、电阻R5的一端、电容C3的一端、电阻R4的一端、电容C2的一端和电阻R1的一端，电阻R5的另一端同时连接滑动变阻器Ra的滑动端、电容C3的另一端和甲烷传感器J1的输出端，电阻R4的另一端同时连接电容C6的一端、电阻R8的另一端、电阻R7的另一端和场效应晶体管Q1的漏极，电容C6的另一端连接电源地，
场效应晶体管Q1的源极同时连接电阻R2的一端、电容C1的一端和4V供电电源，电容C1的另一端连接电源地，电阻R2的另一端同时连接场效应晶体管Q1的栅极、电阻R6的一端和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电源地，电阻R3的另一端同时连接运算放大器U1的输出端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端，
甲烷传感器J1的负极输出端连接电源地。
2.根据权利要求1所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，其特征在于，运算放大器U1的型号为MCP6044。
3.根据权利要求1所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，其特征在于，它还包括电阻R9-R18、电容C7-C14和运算放大器U2-U3，
电阻R7的一端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端同时连接电阻R13的一端和运算放大器U3的同相输入端，电阻R13的另一端连接电源地，
运算放大器U3的反相输入端同时连接运算放大器U3的输出端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端同时连接电阻R18的一端、电容C14的一端和运算放大器U2的同相输入端，电容C14的另一端同时连接电阻R18的另一端和0.5V供电电源，
运算放大器U2的反相输入端同时连接电阻R11的一端、电容C8的一端和电阻R10的一端，电阻R11的另一端同时连接电阻R9的一端和甲烷传感器J1的输出端，
电阻R9的另一端连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接电源地，
电阻R10的另一端同时连接电容C8的另一端、电阻R15的一端和运算放大器U2的输出端，
电阻R15的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端同时连接电源地和电容C13的一端，电容C13的另一端同时连接运算放大器U2的正输出端和3.3V供电电源，
电阻R15的另一端作为甲烷气体浓度的电压信号输出端。
4.根据权利要求1所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，其特征在于，运算放大器U1-U2的型号均为MCP6044。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，属于对甲烷传感器的保护领域。
背景技术
催化燃烧式甲烷传感器具有灵敏度高、相应速度快、成本低廉等优点。但在检测到高浓度甲烷时，催化反应产生的热量过大会导致前端催化敏感元件内部燃烧温度过高导致催化元件激活问题，使催化元件产生不可逆转的损坏，从而使甲烷传感器损坏，现有缺少控制甲烷传感器内部温度的装置。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有缺少控制甲烷传感器内部温度的装置的问题。现提供恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路。
恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，它包括电阻R1-R8、电容C1-C5、运算放大器U1、场效应晶体管Q1和滑动变阻器Ra，
甲烷传感器J1正极输出端连接运算放大器U1的同相输入端、电容C5的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端，电容C5的另一端同时连接电容C4的一端和电源地，电容C4的另一端连接运算放大器U1的正输出端，运算放大器U1的反相输入端同时连接滑动变阻器Ra的一端、电阻R5的一端、电容C3的一端、电阻R4的一端、电容C2的一端和电阻R1的一端，电阻R5的另一端同时连接滑动变阻器Ra的滑动端、电容C3的另一端和甲烷传感器J1的输出端，电阻R4的另一端同时连接电容C6的一端、电阻R8的另一端、电阻R7的另一端和场效应晶体管Q1的漏极，电容C6的另一端连接电源地，
场效应晶体管Q1的源极同时连接电阻R2的一端、电容C1的一端和4V供电电源，电容C1的另一端连接电源地，电阻R2的另一端同时连接场效应晶体管Q1的栅极、电阻R6的一端和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电源地，电阻R3的另一端同时连接运算放大器U1的输出端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端，
甲烷传感器J1的负极输出端连接电源地。
本实用新型的有益效果为：
本申请通过运算放大器和场效应管组成的实时恒流闭环系统。其中甲烷传感器J1为催化燃烧式甲烷传感器，4V的电压源通过R2和R6分压后，再经过Q1的扩流为甲烷传感器J1的1号引脚提供恒流输入，此时甲烷传感器J1的2号引脚经由电阻R5、电位器Ra、电阻R4、电阻R1、电容C6、运算放大器U1及场效应管Q1组成的闭环系统经由R7、R8为甲烷传感器J1的1号引脚提供电压输入，使催化燃烧元件甲烷传感器J1内部供电电流恒定在固定值，达到内部燃烧温度降低到600℃以内。甲烷传感器J1的1号引脚的电压经过电阻R12和电阻R13分压后进入运算放大器U3，由运算放大器U3的电压跟随输出电压信号，该电压信号再经过R17、电阻R18、电容C11以及0.5V电压源输出的电压信号进入运算放大器U2的同相输入端，而甲烷传感器J1的2号引脚信号经由电阻R9、R11、R10、C3及运算放大器U2组成的差分放大器进行差分放大后输出的信号进入运算放大器U2的反相输入端，3.3V电压源为运放芯片U2提供工作电压，电容C13为电源提供滤波的作用。从电阻R15、电容C12的另一端获得的电压信号能够得到甲烷气体的浓度。本申请的保护电路能够实现对甲烷传感器的保护，使催化元件内部燃烧温度小于600℃，通过线性补偿获取很好的浓度线性度，避免催化剂氧化钯的氧化还原反应的发生，避免催化元件不可逆转的损坏。避免甲烷传感器损坏，从而使甲烷传感器更好的工作，实现对甲烷气体的准确检测。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路的电路原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路，它包括电阻R1-R8、电容C1-C5、运算放大器U1、场效应晶体管Q1和滑动变阻器Ra，
甲烷传感器J1正极输出端连接运算放大器U1的同相输入端、电容C5的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端，电容C5的另一端同时连接电容C4的一端和电源地，电容C4的另一端连接运算放大器U1的正输出端，运算放大器U1的反相输入端同时连接滑动变阻器Ra的一端、电阻R5的一端、电容C3的一端、电阻R4的一端、电容C2的一端和电阻R1的一端，电阻R5的另一端同时连接滑动变阻器Ra的滑动端、电容C3的另一端和甲烷传感器J1的输出端，电阻R4的另一端同时连接电容C6的一端、电阻R8的另一端、电阻R7的另一端和场效应晶体管Q1的漏极，电容C6的另一端连接电源地，
场效应晶体管Q1的源极同时连接电阻R2的一端、电容C1的一端和4V供电电源，电容C1的另一端连接电源地，电阻R2的另一端同时连接场效应晶体管Q1的栅极、电阻R6的一端和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接电源地，电阻R3的另一端同时连接运算放大器U1的输出端、电容C2的另一端和电阻R1的另一端，
甲烷传感器J1的负极输出端连接电源地。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路作进一步说明，本实施方式中，运算放大器U1的型号为MCP6044。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路作进一步说明，本实施方式中，它还包括电阻R9-R18、电容C7-C14和运算放大器U2-U3，
电阻R7的一端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端同时连接电阻R13的一端和运算放大器U3的同相输入端，电阻R13的另一端连接电源地，
运算放大器U3的反相输入端同时连接运算放大器U3的输出端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端同时连接电阻R18的一端、电容C14的一端和运算放大器U2的同相输入端，电容C14的另一端同时连接电阻R18的另一端和0.5V供电电源，
运算放大器U2的反相输入端同时连接电阻R11的一端、电容C8的一端和电阻R10的一端，电阻R11的另一端同时连接电阻R9的一端和甲烷传感器J1的输出端，
电阻R9的另一端连接电容C7的一端，电容C7的另一端连接电源地，
电阻R10的另一端同时连接电容C8的另一端、电阻R15的一端和运算放大器U2的输出端，
电阻R15的另一端连接电容C12的一端，电容C12的另一端同时连接电源地和电容C13的一端，电容C13的另一端同时连接运算放大器U2的正输出端和3.3V供电电源，
电阻R15的另一端作为甲烷气体浓度的电压信号输出端。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的恒流式抗冲击催化燃烧式甲烷传感器恒流恒温保护电路作进一步说明，本实施方式中，运算放大器U1-U2的型号均为MCP6044。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920024630.0
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:21(辽宁)
授权编号:CN209296639U
授权时间:20190823
主分类号:G01N 27/16
专利分类号:G01N27/16
范畴分类:31E;
申请人:丹东建成燃气安全技术有限公司
第一申请人:丹东建成燃气安全技术有限公司
申请人地址:118009 辽宁省丹东市丹东仪器仪表产业基地一期8#标准厂房第三、四、六层
发明人:张爱民;洛莎莎;高丹丹;徐宏宇;王丹妮
第一发明人:张爱民
当前权利人:丹东建成燃气安全技术有限公司
代理人:王程远
代理机构:11496
代理机构编号:北京君泊知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
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