如前所述,由于传感器MC 1 OS的工作原理是通过传感器与甲烷气体接触燃烧,
燃烧使检测元件温度升高引起电阻率变化,进而加热电压在两个元件上分压的方式将
环境中的甲烷浓度变化转换为传感器两个元件分压的改变,所以需要匹配合适的传感
器信号采样电路,考虑到信号的特点及报警器的性价比等因素,这里选用桥式电路作
为传感器信号采样电路。
如图3.11所示,C, D是传感器的两个元件,C称为反应元件,表面涂有催化剂,
D称为补偿元件表面没有涂催化剂。传感器与三个阻值分别为2K欧姆、2K欧姆和500
欧姆的电阻串联,并且在传感器的两端加入2.5V的工作电压。其中,三个电阻的作
用是限制传感器与电阻串联回路的电流,保护传感器不因电流过大而烧坏。从A, B
两点引出信号,构成电桥,获取传感器的输出信号。在正常加热电压供电的情况下,
当传感器接触到甲烷气体时,反应元件表面会发生燃烧,使反应元件的温度升高,反
应元件的电阻率上升,电阻变大,从而在整个串联回路中对加热电压的分压变化大,
同时,由于补偿元件没有发生反应,温度不变,电阻率不变,电桥的输出电压发生变
化,此变化的电压直接反应了环境中甲烷气体的浓度大小,实现了将变化的甲烷浓度
信息向系统可以采集的电信号的转换。
|