(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122434287.7 (22)申请日 2021.10.09 (73)专利权人 博思发科技 （深圳） 有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区梅林街 道梅丰社区梅华路105号多丽工业区 科技楼11层1106室 (72)发明人 林钟伟　谢立坚　汪辉　李卢　 (74)专利代理 机构 深圳华屹智林知识产权代理 事务所(普通 合伙) 44785 专利代理师 陈建 (51)Int.Cl. G01N 33/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种新型 氢气浓度传感器主 控电路 (57)摘要 本实用新型实施例提供一种新型氢气浓度 传感器主控电路， 包括： 稳压电路、 场效应晶体 管、 第一热传导传感器芯片、 第二热传导传感器 芯片、 微控制器和输出电路， 线性稳压器将电源 电压转换成第一热传导传感器芯片、 第二热传导 传感器芯片和微控制器所需的工作电压， 经第一 电压输出端输出； 微控制器调节对第一热传导传 感器芯片的工作电压； 第一热传导传感器芯片和 第二热传导传感器 芯片检测气体浓度信号， 将气 体浓度信号转换成电压信号； 输出电路包括第一 串行总线接口、 第二串行总线接口， 电压跟随器 用于缓冲和稳定电压信号， 能够实现高可靠性、 高响应速度、 长使用寿命、 抗干扰、 高精度、 低温 漂气体浓度计量的效果， 且成本低， 体积小。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 217278147 U 2022.08.23 CN 217278147 U 1.一种新型氢气浓度传感器主控电路， 其特征在于， 包括： 稳压电路、 场效应晶体管、 第 一热传导传感器芯片、 第二热传导传感器 芯片、 微控制器和输出电路， 所述稳压电路的第一 电压输出端分别与所述场效应晶体管、 所述第二热传导传感器芯片连接， 所述场效应晶体 管与所述第一热传导传感器芯片连接； 第一热传导传感器芯片、 第二热传导传感器芯片与 所述微控制器连接； 所述 微控制器连接所述输出电路； 其中， 所述稳压电路包括线性稳压器， 所述线性稳压器连接所述第一电压输出端， 所述线性 稳压器用于将电源电压转换成所述第一热传导传感器芯片、 第二热传导传感器芯片和所述 微控制器所需的工作电压， 经 所述第一电压 输出端输出； 所述微控制器用于调节对所述第一热传导传感器芯片的工作电压； 所述第一热传导传感器芯片和第二热传导传感器芯片， 用于检测气体浓度信号， 将所 述气体浓度信号 转换成电压信号； 所述输出电路包括第一串行总 线接口、 第二串行总 线接口， 所述第一串行总 线接口、 所 述第二串 行总线接口和电压跟随器连接所述微控制器； 所述线性稳压器通过所述场效应晶 体管与所述电压跟随器连接； 所述电压跟随器用于缓冲和稳定所述电压信号。 2.根据权利要求1所述的 电路， 其特征在于， 所述微控制器包括信号放大器、 模数转换 ADC模块和数模DA转换器； 所述DA转换器输出 预设电压值， 控制所述电压跟随器， 缓冲和稳定所述电压信号； 所述信号 放大器用于将所述电压信号 放大， 得到放大后的电压信号； 所述ADC模块， 用于将所述放大后的电压信号转换成数字电压信号， 经所述输出电路的 第三电压 输出端输出。 3.根据权利要求2所述的 电路， 其特征在于， 所述线性稳压器包括第一输入引脚、 第一 接地引脚、 第一使能引脚、 第一反馈引脚和第一输出引脚； 所述稳压电路还包括第七电容、 第六电容、 第二电阻、 第五电阻、 第六电阻、 第八电容和 第九电容； 其中， 所述第七电容的第一端、 所述第六电容的第一端、 所述第一输入引脚、 所述第二 电阻的第一端连接电源电压； 所述第七电容的第二端、 所述第六电容的第二端和第一接地 引脚接地； 所述第二电阻的第二端连接所述第一使能引脚； 所述第五电阻的第一端、 所述第九电容的第一端、 所述第八电容的第一端和所述第一 输出引脚连接所述第一电压输出端； 所述第 五电阻的第二端、 所述第一反馈引脚和所述第 六电阻的第一端连接； 所述第六电阻的第六端接地； 所述第九电容的第二端、 所述第八电容 的第二端接地。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的电路， 其特征在于， 所述主控电路还包括第 三电阻和 第四电阻； 第一热传导传感器芯片包括第一热电偶和第一加热器， 所述第一加热器包括第 一加热电阻和第二加热电阻； 其中， 所述第四电阻的第 一端和所述场效应晶体管的源极连接所述第 一电压输出端； 所述第 四电阻的第二端和所述场效应晶体管的栅极连接微控制器的第二电压输出端； 所述场效应 晶体管的漏极和所述第三电阻的第一端连接第三电压输出端； 所述第三电阻的第二端连接 所述第一热传导传感器芯片的第一加热电阻； 所述第二加热电阻接地， 所述第一加热电阻 连接所述第三电阻的第二端。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 217278147 U 25.根据权利要求4所述的电路， 其特征在于， 第 二热传导传感器芯片包括第 二热电偶和 第二加热器， 所述第二加热器包括第三加热电阻和第四加热电阻； 其中， 所述第三加热电阻连接所述输出电路的信号输出端； 所述第四加热电阻接地。 6.根据权利要求5所述的电路， 其特征在于， 所述主控电路还包括第三电容和第四电 容； 其中， 所述第一热电偶的正极、 所述第 三电容的第 一端与所述微控制器的第 一信号引脚 连接 第一信号端； 所述第二热电偶的正极、 所述第 三电容的第 二端与所述微控制器的第 二信号引脚 连接 第二信号端； 所述第一热电偶的负极、 所述第二热电偶的负极、 所述第 四电容的第一端与所述微控 制器的共 模电压引脚连接共 模电压端； 所述第四电容的第二端接地。 7.根据权利要求6所述的 电路， 其特征在于， 所述主控电路还包括第一电阻、 第一电容 和第二电容； 其中， 所述第一电容的第 一端和所述微控制器的第 一电源引脚连接所述第 一电压输出端； 所 述第一电阻的第一端连接所述第一电压 输出端； 所述第一电阻的第 二端、 所述第 二电容的第 一端和所述微控制器的充电饱和电压引脚 连接； 所述第二电容的第二端、 所述第一电容的第二端、 所述微控制器的公共电压引脚和模 拟电压引脚接地。 8.根据权利要求7所述的电路， 其特征在于， 所述第一串行总线接口包括第二电源引 脚、 第一编程时钟输入引脚、 第一数据输入输出脚、 第三接地引脚； 其中， 所述第二电源引脚连接所述电源电压； 所述第一编程时钟输入引脚连接所述 微控制器的第二编程时钟输入引脚； 所述第一数据输入输出引脚连接所述微控制器的第 二数据输入输出引脚； 所述第 三接 地引脚接地。 9.根据权利要求8所述的 电路， 其特征在于， 所述输出电路还包括第一稳压二极管、 第 二稳压二极管和第三稳压二极管； 所述第二串行总线接口包括输出电压引脚、 输入电压引 脚、 数据线引脚、 控制线引脚和第四接地引脚； 其中， 所述第一稳压二极管的第一端和所述输入电压引脚连接所述电源电压； 所述第二稳压二极管的第一端与所述微控制器的信号接收引脚和所述控制线引脚连 接； 所述第三稳压二极管的第 一端与所述微控制器的信号发送引脚、 串行时钟引脚和所述 数据线引脚连接； 所述第一稳压二极管的第二端、 所述第二稳压二极管的第二端、 所述第三稳压二极管 的第二端和所述第四接地引脚接地。 10.根据权利要求9所述的电路， 其特 征在于， 所述输出电路还 包括第五电容； 其中， 所述电压跟随器的正极输入端和所述 微控制器的第一信号输入输出引脚连接； 所述电压跟随器的负极输入端和所述电压跟随器的第一输出端连接所述输出电路的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 217278147 U 3