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基于电化学传感器的ADI微功耗有毒气体检测解决方案
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致力于应用方案优化电子元器件现货分销商
Analog Devices，Inc。（简称ADI）是全球领先的高性能模拟技术公司，致力于解决最艰巨的工程设计挑战。凭借杰出的检测,测量，连接和解译技术，搭建连接世界和数字世界的智能化桥梁，从而帮助客户重新认识周围的世界。
光耦网guangoumall.com综合ADI原厂，ADI代理商以及终端厂商的反馈，发现ADI正在加速原厂直供，取消代理商的速度，部分工厂反馈已经无法从代理商获得所需的ADI器件。根据半导体大厂TI/德州仪器采用“原厂直供”对器件供应链所造成的影响，相信很多中小型工厂将很难获得原厂的高效服务，以及器件的正常供应。
光耦网guangoumall.com长期致力于为中小企业提供应用方案优化以及电子元器件现货供应的分销商，我们期待发挥30年来对ADI产品的深度了解，从产品的应用/供应/价格/库存为您提供全方位的介绍，希望对您有帮助和借鉴意义。
本文推荐的料号是接口芯片ADM2483
应用简介
有毒气体存在于许多工业环境之中，比如油井、采矿、塑料生产、造纸等。随着人们对个人安全的日益重视，对低功耗便携式有毒气体检测器的需求正呈快速增长之势。这种检测器可以让工人随身携带，也可每隔一定距离安装在工作现场。多数便携式低功耗有毒气体检测器都是以电化学传感器为基础的，涵盖工业环境中的多数常见气体，比如一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、和二氧化氮(NO2)。与其他有毒气体检测方法相比，电化学传感器具有功耗低、交叉灵敏度低、长期稳定性出色等特点，非常适合电池供电的便携式应用。
特点
·具有电气数据隔离功能的RS-485收发器
·符合ANSITIA/EIARS-485-A和I508482:1987(E)
·500 kbps数据速率
·转换速率限制驱动器输出
·低功耗操作:2.5 mA[max]
·适用于5V或3V供电(VDDl)
·高共模瞬态抗扰度:>25 kV/us
·真正的防故障接收器输入
·无插卡上电/掉电保护
·总线上的256个节点
·热关断保护
·安全和监管批准
UL认证:符合UL1577标准，2500V有效值，持续1分钟
CSA部件验收通知5A
IEC 60950-1800 V有效值(基本型),400 V有效值(加强型)
VDE合格证书
德国标准第0884-10号：2006-12
VIORM=560V峰值(增强型)
VIORM(DC)=1500V DC
COC认证符合GB4943.1-2011
·工作温度范围:-40°C至+85°C
应用程序
·低功耗RS-485/RS-422网络
·隔离界面
·楼宇控制网络
·多点数据传输系统
系统设计考虑因素
低功耗
有毒气体 检测需要在尽可能无需维护的情况下持续地对环境进行监控。因而，尽量延长电池寿命对这种应用来说是非常重要的。由于电化学气体传感器只需极少电流即可工作，因此剩下的信号调理和数据传输电路在实现系统低功耗方面发挥着关键作用。
高可靠性
在某些工业环境中，人的生命依赖于有毒气体检测器，为此这些检测器需要高度可靠。高精度、抗干扰能力以及出色的长期稳定性，这些都是设计过程中需要考虑的重要因素。为了实现这一目标，就需要精确、强健、低漂移的信号链。
降噪
为了充分发挥电化学传感器的动态范围的优势，在设计信号链时需要考虑降噪问题。
ADI公司解决方案
系统框图基于电化学传感器的ADI微功耗有毒气体检测解决方案
以下是有一种毒气体检测器的系统框图，其中包括气体传感器、恒压电路、I/V电路(电流-电压转换)、微控制器、供电电路、接口和报警单元。
以下是有一种毒气体检测器的系统框图，其中包括气体传感器、恒压电路、I/V电路(电流-电压转换)、微控制器、供电电路、接口和报警单元。
对于上图中的电化学传感器，工作电极(WE)检测有毒气体，并根据气体浓度按比例产生电流，参考电极(RE)使工作电极的电压保持稳定，以便传感器工作于线性范围之内，辅助电极(CE)可以使WE节点上产生的电流达到平衡。恒电位电路保持RE节点电压，并提供CE节点产生的电流。I/V电路把电流信号转换为电压信号传送至ADC(无论是集成在MCU中还是分立式)。包括LCD和键阵列在内的人机接口用于系统设置和显示。LED、蜂鸣器和振动电机有助于提高警报的可靠性。
低功耗：
正常条件下，实验室电路中的ADI放大器、dc-to-dc转换器和基准电压源需要消耗大约100 μA的电流。单电源工作模式可以避免双极电源的功耗浪费问题。
高可靠性：
ADI致力于提供精确、低漂移的信号链产品，如放大器、基准电压源和ADC等，以帮助设计师构造出精确、稳定的系统。相应的产品列于下面的主产品表中。另外，运算放大器反馈回路上RC (R1、R2、C1、C2)滤波器、串联电阻Rs和反馈电容Cf将使系统保持稳定，以抵消气体传感器极大的电容(mF量级)带来的影响。
降噪：
由于受传感器限制的慢速响应(约30秒)，ADC之前的RC (R3、C3)滤波器的截止频率可以设为极低水平很低1 。不但可以降低系统的白噪声，而且也可降低1/f噪声，从而优化系统分辨率。关于ADC分辨率，ADI提供多种选择，例如分立式16位ADC和集成在MCU里的12位ADC。
气体检测演示系统
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