一种改进教学仪器用的红外CO2传感器论文和设计

全文摘要

一种改进教学仪器用的红外CO2传感器，包括外套管、红外光源、探测器、电路板一和电路板二，所述探测器根据定位脚方向采用AB胶固定于内光管的顶端，所述探测器的四个引脚焊接于电路板二上，所述红外光源的一端与光源板固定连接，所述光源板采用AB胶黏贴于光源反光杯的一端，所述光源反光杯采用AB胶固定于内光管下端，所述电路板一与电路板二通过插针座安装于外套管内部的顶端。与现使用的传统教学仪器CO2传感器检测模组相比，在结构上本实用新型省掉电路板一及电路板二之间连接线和两个双排座；在电路上节省了EPROM和运算放大器等电子元器件；整体采用一体化灌封腔体中，防止空气中的湿气及一些易腐蚀电路板的气体损害电路板，增强产品耐用。

设计方案

1.一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，包括外套管(8)、红外光源(6)、探测器(3)、电路板一(1)和电路板二(2)，其特征在于：所述探测器(3)根据定位脚方向采用AB胶固定于内光管(4)的顶端，所述探测器(3)的四个引脚焊接于电路板二(2)上，所述红外光源(6)的一端与光源板(7)固定连接，所述光源板(7)采用AB胶黏贴于光源反光杯(5)的一端，所述光源反光杯(5)采用AB胶固定于内光管(4)下端，所述内光管(4)固定安装于外套管(8)的内部，所述电路板一(1)与电路板二(2)通过插针座(9)安装于外套管(8)内部的顶端。}

2.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述红外光源(6)通过两根引线电性连接于电路板二(2)上。}

3.如权利要求1或2所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述电路板二(2)为信号放大电路板。}

4.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述外套管(8)侧壁开设有透气孔，所述外套管(8)的顶部设置有矩形法兰。}

5.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述电路板一(1)及电路板二(2)的尺寸相同，且所述电路板一(1)和电路板二(2)均紧密安装于外套管(8)的内部。}

6.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述内光管(4)外壁上开有透气孔，且内光管(4)的外壁裹有一层防水透气膜。}

7.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述外套管(8)的矩形法兰部分与内光管(4)上端的电路板一(1)及电路板二(2)之间采用AB胶充填密封。}

8.如权利要求1或6、7所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述AB胶均为环氧树脂材料制成。}

9.如权利要求1所述的一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，其特征在于，所述外套管(8)及内光管(4)均为注塑结构。}

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器设计方案，具体是涉及一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器。}

背景技术

随着科技的日益发展，不论是工业还是生活中产出的CO_{2<\/sub>越来越多，CO_{2<\/sub>的浓度在不同环境中产生作用的效果不同，在大气环境中CO_{2<\/sub>含量的增加是导致全球变暖的主要因素；在农作物生长的环境中，高浓度的CO_{2<\/sub>有利于植物光合作用。因此CO_{2<\/sub>含量的检测常被应用于教学、工业、新风系统等多个方面。}}}}}

传统的测量CO_{2<\/sub>传感器模组一款是30*30*12mm规格的传感器模组，安装于便携式仪器中，客户使用时候通过管道导引气体到模组扩散孔位置，传感器模组响应慢，且体积大不便于安装；一款产品采用直管式结构，通过螺钉安装在客户仪器中，平行光管外层贴有透气膜，透气膜外层热缩管固定，在实际使用中，该探头需要安装硅胶塞，插在密闭容器中，那么几次插拔胶塞，热缩管就脱落，漏出透气膜，很不方便；另一款是SW203，模组是我公司前期自主研发生产的一款CO_{2<\/sub>传感器，该传感器在安装方面复杂，输出信号的排线连接放大电路与通讯板，该种连接不利于模组的拆装，在运输时电路板上的器件容易掉落且成本高。}}

实用新型内容

针对上述方法的不足，本实用新型的目的在于提供一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，该传感器的设计方案通过特殊的结构设计，达到简化传统传感器模组装配方案，优化结构降低成本，达到大规模生产使用的目的。}

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，包括外套管、红外光源、探测器、电路板一和电路板二，所述探测器根据定位脚方向采用AB胶固定于内光管的顶端，所述探测器的四个引脚焊接于电路板二上，所述红外光源的一端与光源板固定连接，所述光源板采用AB胶黏贴于光源反光杯的一端，所述光源反光杯采用AB胶固定于内光管下端，所述内光管固定安装于外套管的内部，所述电路板一与电路板二通过插针座安装于外套管内部的顶端。}

优选地，所述红外光源通过两根引线电性连接于电路板二上。

优选地，所述电路板二为信号放大电路板。

优选地，所述外套管侧壁开设有透气孔，所述外套管的顶部设置有矩形法兰。

优选地，所述电路板一及电路板二的尺寸相同，且所述电路板一和电路板二均紧密安装于外套管的内部。

优选地，所述内光管外壁上开有透气孔，且内光管的外壁裹有一层防水透气膜。

优选地，所述外套管的矩形法兰部分与内光管上端的电路板一及电路板二之间采用AB胶充填密封。

优选地，所述AB胶均为环氧树脂材料制成。

优选地，所述外套管及内光管均为注塑结构。

本实用新型的有益效果：与现使用的传统教学仪器CO_{2<\/sub>传感器检测模组相比，在结构上本实用新型省掉电路板一及电路板二之间连接线和两个双排座；在电路上节省EPROM和运算放大器等电子元器件降低成本；输出方式采用单排插座输出方便不同客户的要求；整体采用一体化灌封腔体中，防止空气中的湿气及一些易腐蚀电路板的气体损害电路板，增强产品耐用，适于规模化生产及推广使用。}

附图说明

图1为本实用新型一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器爆炸图；}

图2为本实用新型一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器结构剖视图。}

图中标号说明如下：1、电路板一；2、电路板二；3、探测器；4、内光管； 5、光源反光杯；6、红外光源；7、光源板；8、外套管；9、插针座。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实用新型一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，它由电路板一1、电路板二2、探测器3、内光管4、光源反光杯5、红外光源6、光源板7、外套管8和插针座9组成，红外光源6两只引脚焊接于光源板7上，紧密安装在光源反光杯5内，光源板7只起固定作用；同时在光源反光杯5外壁涂少量AB胶黏贴于内光管4底端；内光管4为内壁光滑的注塑件，侧壁开有透气孔并黏贴有一层防水透气膜，防止测量过程中气体扩散到腔体时携带的水汽对测量结果产生影响；给探测器3侧壁涂AB胶并按照一方向置固定安装于内光管4 的顶端；探测器3的四个引脚焊接于电路板二2上，电路板二2起放大作用且通过引线与红外光源的引脚相连接；将安装好后的内光管4按照固定的方向装入外套管8内部；电路板一1为供电板，完成电源变化，给所有源器件提供电压，上面有MCU，完成模拟信号转换、处理和输出；电路板一1与电路板二2通过插针座9按照插针方式连接，电路板一1的安装高度低于外套管8法兰部4mm；电路板一1及电路板二2的固定角留有灌胶孔；将安装完成后的传感器模组从灌胶孔注胶密封，防止气体扩散到电路板一1及电路板二2之间，影响标定试验和实际测量结果。}

在测量过程中，气体通过外套管8上的扩散孔进入，经内光管4上的防水透气滤掉气体中的水汽，进入光学腔体内部，内光管底端的红外光源6发出的红外光通过含有待测气体的光学腔体，光线被待测气体吸收后由内光管4顶端的探测器3接收，转换为电信号，由电路板二2对信号进行放大处理后传输给电脑，经软件处理后转换成客户需要的数据。

本实用新型一种改进教学仪器用的红外CO_{2<\/sub>传感器，改善传统传感器模组在成本、安装、输出等方面的不足。该方案优化传统传感器模组结构，内光管选择注塑结构，节省成本；电路板一1及电路板二2通过插针连接，完全安装于外套管2顶端的法兰部，可减少电路板上的元器件因运输、安装、碰触等外部原因造成的器件掉落，插针连接拆装方便，减少传统模组中通过排线将两块电路板连接造成接触断路问题适宜大规模生产；在输出上包括数字输出、电压输出等多种输出方式，同时、新添加IIC输出，可满足不同客的需求。}

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

设计图

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