甲烷传感器用途：

甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷，采掘工作面、采空区、回风巷道、机电峒室等处连续监测甲烷浓度，当甲烷浓度超限时，能自动发出声、光报警，可供煤矿井下作业人员，甲烷检测人员，井下管理人员等随身携带使用，也可供上述场所固定使用。

甲烷传感器技术参数：

检测气体：甲烷

检测原理：红外原理

检测范围：0～100%LEL、50%Vol、100%Vol

可选分辨率：0.1%LEL（0～100%LEL）、0.01%Vol（0～100%Vol）

检测方式：泵吸式

显示方式：LCD液晶背光

显示检测精度：±2%.FS

报警方式：声光报警(报警点可调)

响应时间：小于30S

恢复时间：小于40S

线性误差：±1.0%

不确定度：2%Rd±0.1

零点漂移：≤±2.0%FS/年

跨度漂移：≤±1.0%FS/月

工作电源：DC3.6V

传感器寿命：5年以上

使用环境：温度-20℃~+70℃；

相对湿度≤95%RH（非凝露）；在凝露环境下使用需订制

电池容量：3.6VDC，5000mA,

带充电保护功能

外型尺寸：180×190×100mm(L×W×H)

标准配件：0.8m采样手柄一根，仪器箱一个，充电器一个

重量：1.5Kg

甲烷传感器功能特点：

☆具有自动调零功能；

☆标校可靠性更高，性能更稳定，使用更简单方便；

☆采用高分辨率的单片机，测量的数值均准确可靠；

☆开机并具有自动稳零功能；

☆可选择的调试菜单结构，方便调试，操作简单。

甲烷传感器原理：

一般采用载体催化元件为检测元件。产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。

一．甲烷的敏感元件

MH-440V/D 红外气体传感器是通用型、智能型、微型传感器，该传感器利用非色散红外（NDIR）原理对空气中存在的CH4进行探测，具有很好的选择性，无氧气依赖性，性能稳定、寿命长。内置温度传感器，可进行温度补偿。该传感器是将成熟的红外吸收气体检测技术与微型机械加工、精良电路设计紧密结合，制作出的小巧型红外气体传感器。

该传感器使用方便，可直接用来替代催化燃烧元件，广泛应用于存在可燃性、爆炸性气体的各种场合。

二．用敏感元件组成的测量电路

被测非电量

输出电量

敏感元件

转换元件

转换电路

传感器的组成

辅助电源

三．调节信号电路

四．进行A/D转换

CS5521芯片为20脚PDIP或SSOP封装。由多路复用器、20倍斩波稳定测量放大器，可编程增益放大器(PGA)、带有数字滤波器的16位?－ΣA/D转换器及片上校验电路(Calibration)和寄存器构成。双色红外

探测器(inGaSn,Si)是电流源，两路信号电流分别经串接电阻R1、R2(或串接R1′、R2′)形成电压差，它们作为CS5521两通道的差分输入信号。电容C1、C2与电阻并联以抑制高频干扰。将NBV端接地，

在使用25mV、55mV、100mV三个量程

时，输入共模电压要在1.85V～2.65V之间，由LM385－2.5产生2.5V电压来满足。考虑到所测红外信号强弱差异，仅靠CS5521片内放大器增益调节不能满足故加开关MAX4580来改变串接电阻大小。信号电流　≥5μA时，仅R1、R2接入；信号电流<5μA时，由89C2051的P1.3脚控制接入R1′、R2′来检测微弱信号。可通过CS5521自校验来实现自调零和增益设定。若要测每个通道信号的精确值，除2.5V量程外都需要进行系统校验，否则可能产生多达20%的增益误差。系统校验时，外部需要提供精确基准电路。校验结束后，将各量程的偏置值和增益值存入2051的程序中，在转换量程时将相应值送入各自寄存器即可。若仅需信号的相对值，可进行在线自校验。整个电路由20脚的89C2051来控制。/CS端始终有效，SCLK为串行时钟输入端，SDI为CS5521串行命令/数据输入端，SDO为CS5521数据输出端　空闲时为高电平，高电平向低电平转变用来指示芯片A/D转换数据可取或校验结束、

五．采用何种CPU

采用40-PIN的PIC16F877A

1.低功耗。静态电流一般为2mA，睡眠状态下最低可小于1μA。在节能和本安方面有比较大的优势。

2.工作电压范围宽，可在2.0～5.5V电压范围内工作。

3.引脚驱动能力强，可以承受5V电压。引脚灌入或拉出电流都能达到25mA，可以直接驱动数码管显示，不需要反相器等外接驱动。可任意定义I/O的输入/输出方向，可以设定内部上拉电阻，省去外接上拉电阻。

4.速度快。工作频率最高可达20MHz，每个指令周期仅200ns，有多种时钟模式。引入指令执行流水线机制。

5.集成有10位，8通道的高精度 A/D转换器，并集成片内基准电压，也可以选择外部基准电压，不用的模拟端口还