阅读说明：本技术 一种冷库多气体检测仪 (Many gaseous detectors of freezer ) 是由 贺贤俊 陈晓琪 刘东东 于 2018-07-22 设计创作，主要内容包括：一种冷库多气体检测仪,属于传感器检测技术领域,是主要由温度传感器、二氧化碳传感器、乙炔传感器、氧气传感器、信号调理电路、AD转换模块、单片机、键盘模块、声光报警模块、气泵控制模块和上位机组成的,其特征在于：所述信号调理电路和AD转换模块相连接,AD转换模块和单片机相连接,键盘模块、声光报警模块和气泵控制模块均和单片机相连接,上位机和单片机相连接,本发明的设计合理、实用性强,在果蔬品或密封食品保质保鲜等方面具有较好的推广价值,有实时性好,操作简单,便于携带等优点。(The utility model provides a many gas detection of freezer appearance, belongs to sensor detection technical field, is mainly by temperature sensor, carbon dioxide sensor, acetylene sensor, oxygen sensor, signal conditioning circuit, AD conversion module, singlechip, keyboard module, audible-visual alarm module, air pump control module and host computer and constitutes its characterized in that: the signal conditioning circuit is connected with the AD conversion module, the AD conversion module is connected with the single chip microcomputer, the keyboard module, the sound-light alarm module and the air pump control module are all connected with the single chip microcomputer, and the upper computer is connected with the single chip microcomputer.)

一种冷库多气体检测仪

技术领域

本发明涉及一种冷库多气体检测仪，属于传感器检测技术领域。

背景技术

冷库在很大程度上解决了我国新鲜果蔬品“旺季烂，淡季断”的矛盾，不仅提供了高质量营养源，又延长了果蔬品的供应期。实时检测气体成分对维持冷库正常运行至关重要。传统的检测设备大多数采用奥氏气体分析仪，却有操作复杂、实时性差、不便携带等缺点。冷库环境具有温度较低、湿度大、气体含量波动大、需频繁测量的特点，国内外研发的气体检测设备大多针对烟雾、可燃性气体的检测，还没有一款集氧气、二氧化碳、乙炔、温度于一体的冷库使用的多气体检测仪。因此，研发一款冷库专用的高性能便携式多气体检测仪显得尤其重要。本发明研发一种冷库多气体检测仪。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种冷库多气体检测仪。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种冷库多气体检测仪，是主要由温度传感器、二氧化碳传感器、乙炔传感器、氧气传感器、信号调理电路、AD转换模块、单片机、键盘模块、声光报警模块、气泵控制模块和上位机组成的，其特征在于：所述温度传感器和二氧化碳传感器均设置在单片机的输入端，乙炔传感器和氧气传感器均和信号调理电路相连接，信号调理电路和AD转换模块相连接，AD转换模块和单片机相连接，键盘模块、声光报警模块和气泵控制模块均和单片机相连接，上位机和单片机相连接。

所述的信号调理电路，二氧化碳传感器有4个引脚，VCC、GND是传感器的供电两极，RX,、TX为传感器RS232数字通讯输出端口，使用RX,TX端口直接与单片机上的USARTO串行接口连接，发送和接受时间的处理采用定时器T₀中断法，传感器VCC接3.3V；氧气传感器，采用外接高精度的电桥AD7797实现氧气传感器信号采集，AD7797包含∑-△型ADC,24位分辨率。通过ADR391B元件产生2.5V参考电压作为电桥的参考电压和氧气传感器的偏置电压，ADR391B具有输出噪音小、高精度等优点。将0～20mV的电压信号输入到电桥的AIN经处理后，转换成0X00000000～0X028FSC29之间变化的ADC值。

所述的上位机和单片机的连接，采用模拟信号开关电路与USB转串口UART电路，液晶显示器的EzUH液晶显示电路直接与模拟信号开关电路连接用于显示。采用CP2102来进行USB与DART串口转换，通过CP2102搭建DART串口转USB电路。REGIN端需加1.0μF并联的去耦电容，CP2102的供电电源由USB接口提供，选用TVS进行保护，VCC、GND之间加0.1μF并联的去耦电容。

该发明的有益之处是：本发明的设计合理、实用性强，在果蔬品或密封食品保质保鲜等方面具有较好的推广价值，有实时性好，操作简单，便于携带等优点。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、温度传感器，2、二氧化碳传感器，3、乙炔传感器，4、氧气传感器，5、信号调理电路，6、AD转换模块，7、单片机，8、键盘模块，9、声光报警模块。

具体实施方式

一种冷库多气体检测仪，是主要由温度传感器1、二氧化碳传感器2、乙炔传感器3、氧气传感器4、信号调理电路5、AD转换模块6、单片机7、键盘模块8和声光报警模块9组成的，其特征在于：所述温度传感器1和二氧化碳传感器2均设置在单片机7的输入端，乙炔传感器3和氧气传感器4均和信号调理电路5相连接，信号调理电路5和AD转换模块6相连接，AD转换模块6和单片机7相连接，键盘模块8、声光报警模块9和气泵控制模块10均和单片机7相连接，上位机11和单片机7相连接。

所述的信号调理电路5，二氧化碳传感器有4个引脚，VCC,GND是传感器的供电两极，RX,TX为传感器RS232数字通讯输出端口，使用RX,TX端口直接与单片机上的USARTO串行接口连接，发送和接受时间的处理采用定时器T₀中断法，传感器VCC接3.3V；氧气传感器，采用外接高精度的电桥AD7797实现OZ传感器信号采集，AD7797包含∑-△型ADC,24位分辨率。通过ADR391B元件产生2.5V参考电压作为电桥的参考电压和氧气传感器的偏置电压，ADR391B具有输出噪音小、高精度等优点，将0～20mV的电压信号输入到电桥的AIN经处理后，转换成0X00000000～0X028FSC29之间变化的ADC值。

所述的上位机11和单片机7的连接，采用模拟信号开关电路与USB转串口UART电路，液晶显示器的EzUH液晶显示电路直接与模拟信号开关电路连接用于显示。采用CP2102来进行USB与DART串口转换，通过CP2102搭建DART串口转USB电路。REGIN端需加1.0μF并联的去耦电容，CP2102的供电电源由USB接口提供，选用TVS进行保护，VCC、GND之间加0.1μF并联的去耦电容。

本装置在工作时，温度传感器DS 18B20、二氧化碳传感器COZIR-W将采集到的温度和二氧化碳信号传送至单片机运算处理，乙炔传感器C2H4/C-10、氧气传感器AO2PTB一18.10将采集到的信号传送至信号调理电路处理，并经过AD转换模块进行转换，送至单片机Atmega325运算处理，信号调理电路中包括电池电压采集电路，单片机把相应气体的浓度、温度、电池电量等数据实时地显示在液晶显示屏上。仪器采用单个进气口，并将多个传感器串联至气路中，气体流经进气口、气泵、二氧化碳传感器、乙炔传感器、氧气传感器、出气口。若气体浓度超标、温度过高或电池电量不足，单片机会驱动声光报警模块报警。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。