0-5V/0-10V和4-20mA在气体传感器中的使用

有毒/可燃气体检测仪表广泛应用于石油、燃气、化工、油库等存在有毒气体的石油化工行业，用于检测室内外危险场所的泄漏情况，是保证生产和人身安全的重要仪器。当被测场所存在有毒气体时，探测器将气信号转换成电压信号或电流信号传送到报警仪表，仪器显示出有毒气体爆炸下限的百分比浓度值。当有毒气体浓度超过报警设定值时发生声光报警信号提示，值班人员及时采取安全措施，避免燃爆中毒事故发生。有毒探测器大多数采用电化学原理的传感器，电化学传感器的输出一般都是非常微弱的电流或电压信号，需要对传感器的输出信号进行调理，有一些难以氧化的传感器，需要对传感器加一个偏压，让传感器处于工作状态。例如一氧化碳传感器（CO），该传感器的输出为55-90nA/ppm（@400ppm），首先对这个信号进行I/V转换，然后进行电压放大，如果一级放大不理想，可选择二级放大，随后将放大后的信号送给ADC进行模数转换，最后送到MCU进行处理，工业现场传感器远距离传输一般使用4-20mA信号，短距离传输信号，可以选用电压进行传输。

“上海先积集成”提供传感器信号调理的运放，4-20mA和0-10V信号输出的PAC，DAC，电源管理，以及为ADC提供基准和传感器提供伪地基准电压。

有毒/可燃气体探测器结构图           

14-20mA输出

GP8102SL/GP8202SL 无需外部DAC，直接PWM / I2C转4-20mA，内置12bit DAC

GP8301 拥有比GP8102S更简单的外围，实现4-20mA/0-24mA输出，内置12bit DAC

GP8112SL/GP8212SL无需外部DAC，直接PWM / I2C转4-20mA，内置15bit DAC

                                 
 

20-5V/0-10V输出

GP8101S 单通道PWM/I2C输入，0-5V/0-10V输出，内置12bit DAC

GP8500  PWM输入，0-2.5V/0-VCC输出，内置12bit DAC

GP8111S 单通道PWM/I2C输入，0-5V/0-10V输出，内置15bit DAC

 

3运放

LTC8331/2 分别为单，双通道零漂放大器，Vos最大15 μV，温漂最大50 nV/℃

LTC8811/2 分别为单，双通道超低功耗放大器，600nA静态电流@5V

 

4LDO

LTP3559  45V , 350mA, 高输入电压LDO，带使能控制

LTP3465  500mA, 20μV , 低噪声LDO，供电电压1.6V -5.5V

 

5电压基准

GP33xx  低噪声，低温漂, 高精密的电压基准，最大噪声30μVpp