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空气检测仪拆解分析

CHANBAEK 来源:24c01硬件电子 作者: 24c01 2023-11-18 16:24 次阅读

昨天看群里有群友在讨论一个气体传感器(是电桥结构的),然后正好手头有一个甲醛测试仪, 好奇里面的传感器是不是也是电桥形式的,看看电路是个怎么样的构造,所以我将螺丝刀伸向了这个弱小的 空气检测仪 。

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产品大概就长这个样子(竟然长得像个电动牙刷), 两节1.5V电池供电(规格书写供电电压2.4~3.2V),采样方式属于扩散式采集,分辨率为100ppm。

使用说明大概:上电机器预热200秒,然后 LCD显示出浓度 ,且 按照不同的TVOC(总挥发性有机物)浓度分别亮绿色,黄色,红色的灯光 。

传感器部分

首先拆开上面的类似话筒的镂空小罩子,映入眼帘的就是一个传感器,开门见山了属于是。

图片

来个局部特写:

图片

单片机用的是意法半导体stm8s003F3系列的单片机,目前看的话,最能影响这个测试仪的便是这个ADC的精度, ADC位数是10bit,算是中规中矩,还可以。

图片

然后再看一下传感器, 传感器型号为WSP2110,其在微型Al2O3陶瓷基片上形成加热器和金属氧化物半导体气敏材料,用电极引线引出,封装在金属管座、管帽内。当有被检测气体存在时,空气中VOC气体的浓度越高,气体传感器的电导率就越高。

使用简单的电阻分压即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号

图片

具有以下特点:

对甲苯、苯、甲醛等有机气体灵敏度高

响应恢复快、低功耗、检测电路简单

稳定性好、寿命长

那么直接拿出手册里的典型电路图:

图片

从上图可以看出, 这个传感器不是电桥形式的 ,是普通的电阻分压式的,传感器内有个加热丝,用于加热检测。

显示&电源部分

红线和黑线分别是接到了电池盒的正负极( 两节干电池供电 )

图片

显示模块的背面,可以看到 电源芯片是圣邦微的SGM6603 ,是一个同步的 Boost升压芯片,最大输出电流为1.1A。发现圣邦微的电源芯片在这些国产的便携小产品上应用的还是蛮多的,***慢慢的已经占据消费电子市场的半壁江山了。

图片

显示和灯的控制部分均是由一个合泰的单片机控制的,型号为 HT66F0185
,也是一个八位机。可以说功能也是比较实用,该有的功能都有的一个单片机,下面是手册里截取的HT66F0185内部框图。

图片

然后剩下的也就是一些三极管了,用于单片机控制LED灯(红绿黄三个警示灯),还有控制背光之类的。

整体的电路:STM8S单片机通过ADC采集WSP2110采集到的气体浓度数据,然后通过串口报给下面的合泰单片机HT66F0185,然后合泰单片机再去控制液晶显示,控制红黄绿LED灯亮灭。

疑问

不过此时是不是你也有个疑问, 为什么合泰单片机有ADC外设,而且还是12bit的ADC,为什么不用合泰单片机HT66F0185直接去采这个传感器的数据,而是先让STM8S去采集然后通过串口发给合泰单片机HT66F0185再去显示呢?

然后我用某宝一扫,原来这个上面的传感器是一个现成的模块,实际上肯定是可以用合泰单片机直接去采集的,但是使用别人开发好的模块,既可以节省开发时间,在量不是很大的情况下一定程度上也可以降低很多成本。这相当于省去了造轮子的时间,而且别人是卖轮子的,轮子的成本比做起来会低很多。

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