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专利名称 | 一种氮氧传感器控温装置和系统 |
申请号 | CN202220752134.9 | 申请日期 | 2022-03-31 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | | 公开/公告号 | |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G05D23/22 | IPC分类号 | G;0;5;D;2;3;/;2;2查看分类表>
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申请人 | 武汉联感科技有限公司 | 申请人地址 | 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路13号-1华中科技大学科技园现代服务业基地1号研发楼/单元2-3层5-15层305-8
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 武汉联感科技有限公司 | 当前权利人 | 武汉联感科技有限公司 |
发明人 | 邢亮;尚合明;张敏环 |
代理机构 | 北京思格颂知识产权代理有限公司 | 代理人 | 李中永 |
摘要
本实用新型涉及一种氮氧传感器控温装置和系统,该装置包括采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块;所述采集模块包括热端采集电路和冷端采集电路,所述热端采集电路用于采集所述氮氧传感器的加热单元的热端温度信号,所述冷端采集电路用于采集室温信号得到冷端温度信号。本装置通过冷端采集电路采集室温作为冷端温度补偿,基于热端温度信号和冷端温度信号获取氮氧传感器的实际温度,克服了环境温度对氮氧传感器温度测量的影响,使得采集的温度信号更准确,进而提高了氮氧传感器的控温精度。并且通过选通模块将热端采集电路和冷端采集电路进行切换,采用交替的热端温度信号和冷端温度信号实现加热单元温度信号的采集,减少了成本。
1.一种氮氧传感器控温装置,其特征在于,包括采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块;
所述采集模块包括热端采集电路和冷端采集电路,所述热端采集电路用于采集所述氮氧传感器的加热单元的热端温度信号,所述冷端采集电路用于采集室温信号得到冷端温度信号;
所述选通模块的输入端分别与所述热端采集电路的输出端和所述冷端采集电路的输出端连接,用于按照预设时间间隔接通所述热端采集电路或者所述冷端采集电路,将热端温度信号或冷端温度信号发送至所述运放模块;
所述运放模块的输入端与所述选通模块的输出端连接,用于对所述热端温度信号或所述冷端温度信号进行放大,并将放大后的热端温度信号或放大后的冷端温度信号发送到所述控制器;
所述控制器的第一输出端与所述选通模块的控制端连接,所述控制器的输入端与所述运放模块的输出端连接,所述控制器的第二输出端与所述输出模块的输入端连接,所述控制器用于:
按照预设时间间隔发送开关信号至所述选通模块;
接收放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号;
基于相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号获取氮氧传感器的工作温度,其中,所述工作温度为相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号之和;
基于所述工作温度输出控制信号至所述输出模块,以使所述氮氧传感器的工作温度保持在预设温度范围内。
2.根据权利要求1所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,所述冷端采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6和三极管Q1;
所述电阻R1的一端与供电模块连接,所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的集电极和所述电阻R3的一端连接,所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的发射级接地,所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R6的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R6的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,还包括:所述热端采集电路包括电阻R2、电阻R4和电阻R5;
所述电阻R2的一端与氮氧传感器的输出信号端连接,所述电阻R2的另一端与所述电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R5的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,运放模块包括第一运放单元、第二运放单元、第三运放单元、电阻R12和电阻R15;
所述第一运放单元与所述选通模块的输出端连接,所述第一运放单元的输出端与所述电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接;
所述第三运放单元的输出端与所述电阻R15的一端连接,所述电阻R15的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接。
5.根据权利要求4所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,所述第一运放单元包括电阻R8、电阻R10、电阻R13和运算放大器U1;
所述电阻R13的一端与所述选通模块的输出端连接,所述电阻R13的另一端与所述运算放大器U1的正向输入端连接;
所述电阻R10的一端接地,所述电阻R10的另一端分别与所述运算放大器U1的反向输入端和所述电阻R8的一端连接,所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U1的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,所述第三运放单元包括电阻R14、电阻R16、电阻R17和运算放大器U3;
所述电阻R14的一端与供电模块连接,所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16的一端和所述电阻R17的一端连接,所述电阻R17的另一端接地,所述电阻R16的另一端与所述运算放大器U3的正向输入端连接;
所述运算放大器U3的反向输入端与所述运算放大器U3的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,第二运放单元包括电阻R7、电阻R9和运算放大器U2;
所述电阻R9的一端接地,所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U2的反相输入端和所述电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接。
8.根据权利要求1所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,还包括供电模块,所述供电模块分别与所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块连接,用于为所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块供电。
9.根据权利要求1‑8任一项所述的氮氧传感器控温装置,其特征在于,所述选通模块采用CD4051 BPWR芯片。
10.一种氮氧传感器控温系统,其特征在于,包括氮氧传感器和权利要求1‑9任一项所述的氮氧传感器控温装置;
所述氮氧传感器与所述氮氧传感器控温装置连接,用于接收所述氮氧传感器控温装置的控制信号。
一种氮氧传感器控温装置和系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种氮氧传感器控温装置和系统。\n背景技术\n[0002] 氮氧传感器是一种准确快速检测气体中的NOx气体浓度和含量的传感器,常用在汽车尾气检测排放和转换上。氨氧传感器其内部的核心元件是多孔的ZrO2氧化结陶瓷管,是一种固态电解质,两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极。在加热到一定温度下,由于两侧氧浓度不同,氧化结会产生化学反应,电极两侧产生电荷移动,移动的电荷产生电流,根据产生电流的大小反映出氮氧的浓度不同。由于环境温度的影响,汽车尾气温度环境不稳定,氮氧传感器检测到的工作温度存在误差,使得无法精确地调控氮氧传感器的铂(Pt)电极温度。如果氮氧传感器铂(Pt)电极温度达不到800℃,则会影响测量铂(Pt)电极对NOx的催化分解能力,导致氮氧传感器对NOx气体的测量产生误差。因此需要一种氮氧传感器控温装置,能够精确检测氮氧传感器的工作温度,从而进一步控制氮氧传感器的工作温度,以保证氮氧传感器的正常工作。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的发明人发现,现有的氮氧传感器控温装置未考虑环境温度的影响,对氮氧传感器的测量精度不够高,因而控制精度误差在±10度范围,误差范围过大,不能满足目前氮氧传感器的工作需求。鉴于上述问题,本实用新型实施例有必要提出一种氮氧传感器控温装置和系统以解决或部分解决上述问题,本实用新型提出的技术方案如下:\n[0004] 第一方面,本实用新型提出了一种氮氧传感器控温装置,包括采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块;\n[0005] 所述采集模块包括热端采集电路和冷端采集电路,所述热端采集电路用于采集所述氮氧传感器的加热单元的热端温度信号,所述冷端采集电路用于采集室温信号得到冷端温度信号;\n[0006] 选通模块的输入端分别与所述热端采集电路的输出端和冷端采集电路的输出端连接,用于按照预设时间间隔接通所述热端采集电路或者所述冷端采集电路,将热端温度信号或冷端温度信号发送至所述运放模块;\n[0007] 所述运放模块,所述运放模块的输入端与所述选通模块的输出端连接,用于对所述热端温度信号或所述冷端温度信号进行放大,并将放大后的热端温度信号或放大后的冷端温度信号发送到所述控制器;\n[0008] 所述控制器的第一输出端与所述选通模块的控制端连接,所述控制器的输入端与所述运放模块的输出端连接,所述控制器的第二输出端与所述输出模块的输入端连接,所述控制器用于:\n[0009] 按照预设时间间隔发送开关信号至所述选通模块;\n[0010] 按照预设时间间隔发送开关信号至所述选通模块;\n[0011] 接收放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号;\n[0012] 基于相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号获取氮氧传感器的工作温度,其中,所述工作温度为相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号之和;\n[0013] 基于所述工作温度输出控制信号至所述输出模块,以使所述氮氧传感器的工作温度保持在预设温度范围内。\n[0014] 在一个或一些可选的实施例中,所述冷端采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6和三极管Q1;\n[0015] 所述电阻R1的一端与供电模块连接,所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的集电极和所述电阻R3的一端连接,所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的发射级接地,所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R6的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R6的另一端接地。\n[0016] 在一个或一些可选的实施例中,所述热端采集电路包括电阻R2、电阻R4和电阻R5;\n[0017] 所述电阻R2的一端与氮氧传感器的输出信号端连接,所述电阻R2的另一端与所述电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R5的另一端接地。\n[0018] 在一个或一些可选的实施例中,运放模块包括第一运放单元、第二运放单元、第三运放单元、电阻R12和电阻R15;\n[0019] 所述第一运放单元与所述选通模块的输出端连接,所述第一运放单元的输出端与所述电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接;\n[0020] 所述第三运放单元的输出端与所述电阻R15的一端连接,所述电阻R15的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接。\n[0021] 在一个或一些可选的实施例中,所述第一运放单元包括电阻R8、电阻R10、电阻R13和运算放大器U1;\n[0022] 所述电阻R13的一端与所述选通模块的输出端连接,所述电阻R13的另一端与所述运算放大器U1的正向输入端连接;\n[0023] 所述电阻R10的一端接地,所述电阻R10的另一端分别与所述运算放大器U1的反向输入端和所述电阻R8的一端连接,所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U1的输出端连接。\n[0024] 在一个或一些可选的实施例中,所述第三运放单元包括电阻R14、电阻R16、电阻R17和运算放大器U3;\n[0025] 所述电阻R14的一端与供电模块连接,所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16的一端和所述电阻R17的一端连接,所述电阻R17的另一端接地,所述电阻R16的另一端与所述运算放大器U3的正向输入端连接;\n[0026] 所述运算放大器U3的反向输入端与所述运算放大器U3的输出端连接。\n[0027] 在一个或一些可选的实施例中,第二运放单元包括电阻R7、电阻R9和运算放大器U2;\n[0028] 所述电阻R9的一端接地,所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U2的反相输入端和所述电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接。\n[0029] 在一个或一些可选的实施例中,所述的氮氧传感器控温装置,还包括供电模块,所述供电模块分别与所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块连接,用于为所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块供电。\n[0030] 在一个或一些可选的实施例中,所述选通模块采用CD4051BPWR芯片。\n[0031] 第二方面,本实用新型还提出了一种氮氧传感器控温系统,包括氮氧传感器和上述的氮氧传感器控温装置;\n[0032] 所述氮氧传感器与所述氮氧传感器控温装置连接,用于接收所述氮氧传感器控温装置的控制信号。\n[0033] 基于上述技术方案,本实用新型较现有技术而言的有益效果为:\n[0034] 本实用新型提供的氮氧传感器控温装置采用分离的热端采集电路和冷端采集电路,分别采集氮氧传感器的热端温度信号和冷端温度信号,通过冷端采集电路采集室温作为冷端温度补偿,基于热端温度信号和冷端温度信号获取氮氧传感器的实际温度,克服了环境温度对氮氧传感器温度测量的影响,使得采集的温度信号更准确,进而提高了氮氧传感器的控温精度。并且通过选通模块将热端采集电路和冷端采集电路进行切换,采用交替的热端温度信号和冷端温度信号实现加热单元温度信号的采集,节省元器件,减少了成本。\n[0035] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。\n[0036] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。\n附图说明\n[0037] 图1是本实用新型实施例提供的氮氧传感器控温装置的原理框图;\n[0038] 图2是本实用新型实施例提供的采集模块的电路原理图;\n[0039] 图3是本实用新型实施例提供的运放模块的电路原理图。\n具体实施方式\n[0040] 为了便于理解本实用新型,下面结合附图和具体实施例,对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。\n[0041] 除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。\n[0042] 实施例一\n[0043] 发明人发现,从热电效应原理可知,热电偶的热电动势与两端温度均有关,热电偶是冷端以0℃为标准进行测量的。但在实际使用时,通常测量时仪表是处于室温之下的,受环境温度即室温的影响,冷端温度无法保持0℃,这样就产生了测量误差。因此为减少误差需要进行冷端温度补偿。而现有的氮氧传感器控温装置未进行冷端温度补偿,因而控制精度低。本实施例提供一种氮氧传感器控温装置,该装置通过冷端采集电路采集室温温度信号作为冷端温度补偿,测得的氮氧传感器的温度精度高,因而提高了氮氧传感器的控温精度。\n[0044] 参照图1所示,该装置包括采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块;\n[0045] 所述采集模块包括热端采集电路和冷端采集电路,所述热端采集电路用于采集所述氮氧传感器的加热单元的热端温度信号,所述冷端采集电路用于采集室温信号得到冷端温度信号;\n[0046] 选通模块的输入端分别与所述热端采集电路的输出端和冷端采集电路的输出端连接,用于按照预设时间间隔接通所述热端采集电路或者所述冷端采集电路,将热端温度信号或冷端温度信号发送至所述运放模块;\n[0047] 所述运放模块,所述运放模块的输入端与所述选通模块的输出端连接,用于对所述热端温度信号或所述冷端温度信号进行放大,并将放大后的热端温度信号或放大后的冷端温度信号发送到所述控制器;\n[0048] 所述控制器的输入端与所述运放模块的输出端连接,所述控制器的输出端与所述输出模块的输入端连接,所述控制器用于:\n[0049] 接收放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号;\n[0050] 基于相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号获取氮氧传感器的工作温度,其中,所述工作温度为相邻两个所述放大后的热端温度信号和放大后的冷端温度信号之和;\n[0051] 基于所述工作温度输出控制信号至所述输出模块,以使所述氮氧传感器的工作温度保持在预设温度范围内。\n[0052] 本实施例中,该氮氧传感器控温装置基于热端温度信号和冷端温度信号获取氮氧传感器的实际温度,克服了环境温度对氮氧传感器温度测量的影响,使得采集的温度信号更准确,进而提高了氮氧传感器的控温精度。而且通过选通模块将热端采集电路和冷端采集电路进行切换,采用交替的热端温度信号和冷端温度信号实现氮氧传感器温度信号的采集,节省元器件,减少了成本。\n[0053] 作为一个具体的实施例,参照图2所示,本实施例通过冷端采集电路采集室温得到实际冷端温度Tcol,通过热端采集电路采集铂(Pt)电极温度得到铂(Pt)电极温度Thot;\n[0054] 其中,热端温度Thot的计算过程如下:\n[0055] 冷端在室温环境Tcol中,测得热电动势E(Thot,Tcol);测得冷端温度Tcol,查此种铂(Pt)电极的分度表可知E(Tcol,0),由公式(1)得到:\n[0056] E(Thot,0)=E(Thot,Tcol)+E(Tcol,0),公式(1);\n[0057] 再次查分度表即可得到与E(Thot,0)对应的热端温度Thot。\n[0058] 本实用新型实施例中,本装置的工作过程如下:通过冷端温度采集电路和热端采集电路分别采集冷端温度信号(即室温)和热端温度信号发送至所述选通模块,所述控制器按照预设时间发送开关信号给选通模块,选通模块根据该开关信号将热端温度信号或者冷端温度信号发送到运放模块进行放大,运放模块将放大后的热端温度信号或冷端温度信号发送至所述控制器,所述控制器基于相邻两个热端温度信号和冷端温度信号计算出氮氧传感器的实际温度,并且,控制器将氮氧传感器的实际温度与预设温度相比,并发送控制信号给所述输出模块,控制氮氧传感器的工作温度,进而使得氮氧传感器工作在预设温度范围内。\n[0059] 本实施例中,所述控制器可以为单片机、FPGA、PLC等,作为一个具体的实施例,本实施例选用单片机作为控制器。本装置基于单片机控制氮氧传感器温度的过程为:冷端采集电路和热端采集电路以模拟电压形式将热端温度信号和冷端温度信号传至单片机。单片机通过自身集成的A/D转换器将模拟电压转化为控制系统可用的数字量。单片机结合氮氧传感器实际温度与预设温度,按照已经编程固化的增量式PID控制算法计算出实时控制量,并以此控制量驱动输出模块,使氮氧传感器的实际温度逐步稳定于预设温度值。\n[0060] 其中,本实施例中,单片机每隔固定时间T将氮氧传感器的实际温度(即铂(Pt)电极温度)与预设温度值相比,根据实际温度与预设温度值的差值决定PWM方波的占空比,后续输出模块根据此PWM方波的占空比决定加热功率。铂(Pt)电极温度与预设温度的偏差大则占空比大,输出模块的加热功率大,使铂(Pt)电极的温度值与预设温度值的偏差迅速减少;反之,二者的偏差小则占空比减小,加热功率减少,直至铂(Pt)电极温度达到预设温度值。\n[0061] 本实施例中,输出模块用于给所述氮氧传感器进行加热,作为一个具体的实施例,输出模块可以选用以双向可控硅为主体的完全光电隔离的中间驱动电路,通过中间驱动电路实现单片机对后续加热电路工作状态的控制。单片机根据铂(Pt)电极的温度值和预设温度值计算出实时控制量,并以此控制量以决定输出PWM波的占空比。在PWM波的高电平期间,双向可控硅导通,加热电路得电工作;PWM波低电平期间,双向可控硅被关断,加热电路断电停止工作。输出模块的具体实现方式,本领域技术人员也可参考现有技术中的描述,对此,不作具体限定。\n[0062] 在一个实施例中,所述冷端采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R6和三极管Q1;\n[0063] 所述电阻R1的一端与供电模块连接,所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的集电极和所述电阻R3的一端连接,所述三极管Q1的集电极与所述三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的发射级接地,所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R6的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R6的另一端接地。\n[0064] 本实用新型实施例中,参照图2所示,V为供电模块输出的电源电压,三极管Q1并联电阻R3电阻R6再和电阻R1分压得到电压VQ1,电阻R3和电阻R6再分压得到冷端电压Vcol。由公式(2)和公式(3)得到冷端电压Vcol:\n[0065]\n[0066]\n[0067] 在一个实施例中,所述热端采集电路包括电阻R2、电阻R4和电阻R5;\n[0068] 所述电阻R2的一端与氮氧传感器的输出信号端连接,所述电阻R2的另一端与所述电阻R4的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与所述电阻R5的一端和所述选通模块的输入端连接,所述电阻R5的另一端接地。\n[0069] 在一个实施例中,运放模块包括第一运放单元、第二运放单元、第三运放单元、电阻R12和电阻R15;\n[0070] 所述第一运放单元与所述选通模块的输出端连接,所述第一运放单元的输出端与所述电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接;\n[0071] 所述第三运放单元的输出端与所述电阻R15的一端连接,所述电阻R15的另一端与所述第二运放单元的正向输入端连接。\n[0072] 在一个实施例中,所述第一运放单元包括电阻R8、电阻R10、电阻R13和运算放大器U1;\n[0073] 所述电阻R13的一端与所述选通模块的输出端连接,所述电阻R13的另一端与所述运算放大器U1的正向输入端连接;\n[0074] 所述电阻R10的一端接地,所述电阻R10的另一端分别与所述运算放大器U1的反向输入端和所述电阻R8的一端连接,所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U1的输出端连接。\n[0075] 本实施例中,第一运放单元对所述冷端温度信号或者热端温度信号进行放大,由公式(4)得到放大倍数N为:\n[0076]\n[0077] 由此得到,冷端信号电压为N*Vcol,热端信号电压为N*Vhot。\n[0078] 在一个实施例中,所述第三运放单元包括电阻R14、电阻R16、电阻R17和运算放大器U3;\n[0079] 所述电阻R14的一端与供电模块连接,所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16的一端和所述电阻R17的一端连接,所述电阻R17的另一端接地,所述电阻R16的另一端与所述运算放大器U3的正向输入端连接;\n[0080] 所述运算放大器U3的反向输入端与所述运算放大器U3的输出端连接。\n[0081] 本实施例中,运算放大器U3作为跟随器,提供一个微小的电动势,由公式(5)得到其提供的电动势V+为:\n[0082]\n[0083] 在一个实施例中,第二运放单元包括电阻R7、电阻R9和运算放大器U2;\n[0084] 所述电阻R9的一端接地,所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U2的反相输入端和所述电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接。\n本实施例中,还包括电阻R11,所述电阻R11一端与运算放大器U2的输出端连接,另一端连接控制器的输入端。\n[0085] 根据加法器原理,由电阻器R7、R9、R12、R15和运算放大器U2构成加法器。加法器将热端温度信号电压或冷端温度信号电压与跟随器提供的V+相加得到Vin。\n[0086] 所述电阻R7和电阻R9用以决定放大电路的电压控制增益,当R7=R9=R12=R15时,由公式(6)和公式(7)得到运算放大器U2的输出电压Vin为:\n[0087] Vin=N*Vcol+V+,公式(6);\n[0088] 或者,\n[0089] Vin=N*Vhot+V+,公式(7)。\n[0090] 本实用新型提供的氮氧传感器控温装置,运放模块采用加法器,经过运算电路后可以提高冷端温度信号和热端温度信号的测量精度和稳进而提高了氮氧传感器的控温精度。\n[0091] 在一个实施例中,参照图1所示,该氮氧传感器控温装置,还包括供电模块,所述供电模块分别与所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块连接,用于为所述采集模块、选通模块、运放模块、控制器和输出模块供电。所述供电模块的具体实现方式,本领域技术人员可参考现有技术对供电模块的描述,对此,不再赘述。\n[0092] 在一个实施例中,所述选通模块采用CD4051BPWR芯片。\n[0093] 实施例二\n[0094] 基于同一发明构思,本实用新型实施例还提供一种氮氧传感器控温系统,包括氮氧传感器和上述的氮氧传感器控温装置;\n[0095] 所述氮氧传感器与所述氮氧传感器控温装置连接,用于接收所述氮氧传感器控温装置的控制信号。\n[0096] 作为一个具体的实施例,该氮氧传感器控温系统可以应用于汽车尾气处理中,通过氮氧传感器控温装置控制氮氧传感器的温度,使得氮氧传感器工作在预设温度范围内,从而实现对汽车尾气中NOx气体浓度和含量检测。\n[0097] 本实用新型实施例所提供的氮氧传感器控温系统的具体实现方式可以参照上述实施例中氮氧传感器控温装置的详细描述,重复之处,不再赘述。\n[0098] 需要说明的是,本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例,但是,本实用新型可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例,这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本实用新型说明书记载的范围;进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
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