器10校准完成后，所述气路切换装置244将所述测试气路22接通，此时所述抽气装置23将外界气流直接抽吸至所述传感器腔室21内的传感器10，当待测空气中的甲醛含量浓度超过所述传感器10设定的基准，所述报警单元便会发出报警声，并将浓度通过所述显示单元进行显示，以实现测量外界待测气体中的甲醛含量。所述显示单元为液晶显示屏，用于显示甲醛浓度信息，所述液晶显示屏的型号为JLT24009A。
[0030]所述信号采集处理单元包括相互并联设置的信号调理转换电路、恒流电路以及激励电路，所述调理转换电路、恒流电路以及激励电路的一端与所述微处理器连接，一端与所述传感器10连接。所述信号调理转换电路包括串联连接的滤波电路、电压跟随电路、AD转换电路，所述恒流电路用于给所述传感器10测量时供电，所述恒流电路由LM334和二极管IN149等元器件组成零温漂电路，电流设置为20uA。所述滤波电路中采用低通滤波电路，截至频率设置在10Hz左右，AD转换芯片采用高精度AD芯片ADSl 100，并通过IIC通信方式将数字信号传输给所述微处理器单元，传输速率设置在400KHZ。
[0031]所述激励电路由一可调稳压芯片组成，输出电压为3.5V~5V，在所述传感器10中产生180~30(TC的温度。由于所述传感器10长时间暴露在含有杂质的空气中，所述传感器10可能受到中毒、污染等外界影响而造成所述传感器10的电阻发生漂移，所述激励电路能够对所述传感器10的电阻提供一个激活电压，并使所述传感器10加热后产生解吸附，恢复灵敏度，使得所述传感器10的电阻重新回到正常工作状态，从而保证所述传感器10的性能不因长时使用而使性能衰减。
[0032]所述电源单元由一节3.7V锂电池对上述各单元进行供电，由于其他各单元的工作电压要求及稳定性要求不同，分别通过相应的低压差线性稳压芯片对其进行供电，其中所述微处理器单元采用XC6206P302M稳压芯片对其进行供电；所述气路切换装置244、所述抽吸装置23和所述激励电路采用较大功率的XC6206P302P稳压芯片对其进行独立供电，减少对系统的影响，提高系统的稳定性。所述电源单元还集成有线和无线充电电路，其中无线充电电路采用符合Qi标准的充电线圈及过充保护电路与锂电池连接。
[0033]所述无线通讯单元为蓝牙通讯模块或WiFi模块。在本实施方式中，所述无线通讯单元采用蓝牙技术通过串口连接方式与所述微处理器单元进行数据交换，无线蓝牙采用透传模式与手机、PC等个人终端连接，以实现将测试数据传输到个人终端和利用个人终端对设备进行控制等操作。
[0034]所述微处理器单元包括单片机及相关的外围电路，所述甲醛测试仪100还包括功能键盘、存储芯片、时钟芯片及温湿度模块，所述功能键盘、存储芯片、时钟芯片及温湿度模块直接与所述单片机单向连接。所述信号采集处理单元在对测得的所述传感器10信号进行处理时，首先将所述传感器10的电压信号经过计算转变为甲醛气体浓度信息，并显示在所述显示单元上，同时将时间和结果存储于所述存储芯片上，所述存储芯片采用EEPROM24AA512芯片，该存储芯片通过IIC通信方式以400KHz速率与所述单片机进行数据交换。同时，为保证测试的准确性，采用多次取平均法进行数据采集，一次检测采集128次数据取平均值。而在单片机空闲状态时，系统进入休眠状态，以减小功耗。在本实施方式中，所述时钟芯片的型号为DS1302，所述温湿度模块采用的传感器型号为AM2320。
[0035]综上所述，本发明通过在所述甲醛测试仪100测试启动前，利用所述校准气路24对所述传感器10进行净化，从而达到对所述传感器10自身的标定进行校准，使测试结果准确可靠，防止所述传感器10自身漂移影响测量的准确度。
[0036]待对所述传感器10校准完成后，将所述校准气路24通道切换到所述测试气路22通道，通过在所述测试气路22通道内设置所述抽气装置23，以使待测气体在所述传感器腔室21中稳定均匀的流动，实现对待测气体的快速精准测量。另外，所述甲醛测试仪100还具有功耗小、成本低、体积小巧，系统采用低功耗STM8S系列单片机作为主控芯片，整机由一节锂电池进行供电，并集成无线通讯、无线充电等功能，使用方便，有利于大规模的应用。
[0037]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0038]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种甲醛测试仪，其特征在于，包括传感器、气路气室单元、信号采集处理单元及微处理器单元，所述气路气室单元包括容置所述传感器的传感器腔室、与所述传感器腔室一侧相连的测试气路、与所述测试气路并联设置在所述传感器腔室同侧的校准气路，及设置在所述传感器腔室另一侧的抽气装置，所述测试气路一端与外界待测气体相连，另一端与所述传感器腔室相连； 所述信号采集处理单元与所述微处理器单元和所述传感器电性连接，所述抽气装置与所述微处理器电性连接。2.根据权利要求1所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述校准气路包括净化腔室、将所述净化腔室与外界气体相连的第一密闭气路通道，以及将所述净化腔室与所述传感器腔室相连的第二密闭气路通道。3.根据权利要求2所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述传感器腔室具有一入口气路通道，所述传感器腔室的入口气路通道上设置有与所述测试气路和校准气路相连的气路切换目.ο4.根据权利要求3所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述气路切换装置具有常开端和常闭端，所述常开端与所述测试气路相连，所述常闭端与所述校准气路相连。5.根据权利要求2所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述净化腔室包括有多层活性碳，相邻两层分别固定在净化腔室两个相对的侧壁上，以使得两个相对侧壁上的活性碳交错设置。6.根据权利要求1所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述传感器腔室的气体入口处设置有导流板。7.根据权利要求3所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述信号采集处理单元包括相互并联设置的信号调理转换电路、恒流电路以及激励电路，所述调理转换电路、恒流电路以及激励电路的一端与所述微处理器连接，一端与所述传感器连接。8.根据权利要求1所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述甲醛测试仪还包括与一端与所述微处理器连接的无线通讯单元，所述无线通讯单元为蓝牙通讯模块或WiFi模块。9.根据权利要求1所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述甲醛测试仪还包括与所述微处理器电性连接的电源单元、存储单元、显示单元和报警单元。10.根据权利要求7所述的甲醛测试仪，其特征在于:所述激励电路、气路切换装置和抽风装置采用独立稳压供电。
【专利摘要】本发明提供一种甲醛测试仪，包括传感器、气路气室单元、信号采集处理单元及微处理器单元，所述气路气室单元包括容置所述传感器的传感器腔室、与所述传感器腔室一侧相连的测试气路、与所述测试气路并联设置在所述传感器腔室同侧的校准气路，及设置在所述传感器腔室另一侧的抽气装置，所述测试气路一端与外界待测气体相连，另一端与所述传感器腔室相连；所述信号采集处理单元与所述微处理器单元和所述传感器电性连接，所述抽气装置与所述微处理器电性连接，本发明能对传感器自身的标定进行校准，防止传感器自身漂移影响测量的准确度，使测试结果准确可靠。
【IPC分类】G08C17/02, G01N33/00
【公开号】CN105606765
【申请号】CN201510967588
【发明人】刘福星, 张克栋, 顾唯兵, 崔铮
【申请人】苏州纳格光电科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月21日