史 政

（煤炭科学研究总院北京分院 100013）

目前我国煤矿所广泛使用的传感器大多只能对一种参数进行检测，每个传感器单独供电并通过数据线与上位机进行通讯。当进行多参数检测时，大量电缆及通信线使现场施工难度增加，整个系统也更为复杂。因此笔者设计了一种多参数泵吸式检测仪，很好的解决了该问题。

1 硬件设计

本检测仪以MSP430F1611为核心，主要由氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、温湿度检测电路，数码管控制电路，RS-485通信电路，声光报警电路，红外遥控电路，气泵驱动电路组成。

1.1 氧气检测电路

正常状态下，环境中氧气的安全浓度为18.5%～22%，低于18.5%属于缺氧环境[1]。本检测仪选用英国City公司生产的4OX2氧气敏感元件，该元件采用隔膜式伽伐尼电池工作原理，当有氧气进入敏感元件内部时，敏感元件内部发生氧化还原反应，两电极之间产生电流，该电流大小与当前环境中氧气浓度成正比。敏感元件外接一定值电阻将电流信号转为电压信号，再将其输入MSP430F1611自带的A/D转换器，通过程序即可计算出氧气浓度值。为避免敏感元件极化，采用P型场效应管J177来防止极化反应。电路原理图如图1.1所示：

图1.1 氧气检测电路原理图

1.2 一氧化碳检测电路

一氧化碳检测电路选用City公司生产的4CF+一氧化碳敏感元件，该元件以参考电极R极电位作为工作极电压参考值。考虑到低浓度情况下敏感元件输出电流极小易受干扰，增加R-C滤波电路进行滤波，通过运放AD8607A对信号进行放大。同时AD8607A对4CF+的R极电位进行限制，采用P型场效应管J177防止电极极化。……