專利名稱：防爆溫濕度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于溫濕度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防爆溫濕度傳感器。
背景技術(shù)：
在供暖/加熱、冷凍系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等類似需要溫濕度監(jiān)控的環(huán)境中，電子式的溫度和濕度傳感器與顯示單元配套可以實(shí)時的顯示溫濕度的變化，提供及時有用的現(xiàn)場反饋信息。但由于一般溫濕度傳感器電路中含有大電容和較高的額定電壓，供電的直流穩(wěn)壓電源也可能波動而產(chǎn)生更高的瞬時電壓，致使傳感器中大電容短路時放電產(chǎn)生電火花，或者較高的電壓引起電流變大，使電路中電感儲能增大，電感電路在斷路瞬間產(chǎn)生電火花引燃危險氣體，所以一般溫濕度傳感器只能用在沒有任何危險氣體的環(huán)境中，當(dāng)這類傳感器在工廠中爆炸性氣體偶爾或頻繁存在的場所中使用時，就會產(chǎn)生爆炸性事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種能夠在含有危險氣體的場所中安全使用的防爆溫濕度傳感器。 —種防爆溫濕度傳感器，它通過直流穩(wěn)壓電源提供直流電壓，包括與直流電源連
接的改造過的溫濕度傳感器，所述電源和溫濕度傳感器之間增加的一個限能電路。 所述限能電路包括與所述溫濕度傳感器串聯(lián)的兩個電阻和兩個熔斷器，其中一個
電阻和一個熔斷器串接在電源正極，另一個電阻和另一個熔斷器并接在電源負(fù)極，還包括
與所述溫濕度傳感器并聯(lián)的四個穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管負(fù)極接入電路，正極接大地。 電容器上儲存的能量就會通過短路回路放電產(chǎn)生電火花，引起危險氣體的點(diǎn)燃，
從而引起爆炸；而危險場所中傳感器額定電流下允許的電感量也是一定值，超過該電感值
同樣會引起危險場所的爆炸，所以對過多容量的電容和電感都需要做一些處理，這就是對
一般溫濕度傳感器進(jìn)行的改造。 所述限能電路包括兩組電路，每組包括一個熔斷器、一個電阻和兩個穩(wěn)壓二極管，
兩組共四個穩(wěn)壓二極管、兩個電阻和兩個熔斷器，其中兩個熔斷器分別與電源正極和與傳
感器相連接的顯示儀表的信號輸入端接在一起，另兩個電阻分別與傳感器上的電源輸入端
和信號輸出端接在一起，每組電路中熔斷器與電阻相串聯(lián)，穩(wěn)壓二極管負(fù)極接入電路中熔
斷器與電阻的交點(diǎn)，正極接大地，電源負(fù)極與大地和傳感器的M信號端三點(diǎn)接在一起。 由于本實(shí)用新型在電源與改造過的溫濕度傳感器之間增加了一個限能電路，該限
能電路與溫濕度傳感器一起組成了本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)。當(dāng)外部電路過來的電壓不超過穩(wěn)
壓二極管的最高上限電壓和電流不超過熔斷器的熔斷電流時，傳感器正常工作，當(dāng)高于穩(wěn)
壓二極管最高上限電壓或超過熔斷器的熔斷電流時電流迅速增大，熔斷器瞬間熔斷，使電
路斷開，達(dá)到限制本電路以外危險能量進(jìn)入傳感器內(nèi)部的作用。此限能電路需放在安全場
所或危險場所中需要有其他防爆型式保護(hù)的外殼中，且它的接地端接入大地，保證了它的
防爆性能。



以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型防爆溫濕度傳感器做進(jìn)一步地說明[0010] 圖1是本實(shí)用新型防爆溫濕度傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式—種防爆溫濕度傳感器，包括與直流電源1連接的改造過的溫濕度傳感器2，所述直流電源1和溫濕度傳感器2之間增加的一個限能電路。 所述限能電路包括與所述溫濕度傳感器2連接的兩個電阻4(R1、R2)、兩個熔斷器3(F1、F2)和四個穩(wěn)壓二極管(D1 D4)5，其中一個電阻R1和一個熔斷器F1串接在電源信號線路上，用來限制電源過來的危險能量，即電源上的電流通過熔斷器Fl、電阻Rl限流進(jìn)入傳感器，電壓通過D1、D2限壓進(jìn)入傳感器；另一個電阻R2和另一個熔斷器F2串接在信號輸出線路上，用來限制可能通過輸出線路進(jìn)入傳感器來的外界電路的危險能量，原理同上；穩(wěn)壓二極管Dl D4負(fù)極接入電路圖示位置，正極與電源負(fù)極、傳感器M端一起接入大地。[0013] 該限能電路起的作用也就是限制外界電路進(jìn)入傳感器的電壓、電流不能超過某一值，某一值是指在該值下危險場所中所允許的電容和電感量最大值大于防爆傳感器上存在的電容和電感量。電流方面通過熔斷器來限制，熔斷器應(yīng)能連續(xù)通過1. 7倍傳感器額定電流，當(dāng)流入傳感器的電流大于熔斷器的熔斷電流時，熔斷器熔斷，限能電路斷開，傳感器停止工作；電壓方面通過用穩(wěn)壓二極管來限制，當(dāng)外界電壓大于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓二極管電流值瞬間增大，該值大于熔斷器熔斷電流，熔斷器在穩(wěn)壓二極管擊穿前熔斷，從而保護(hù)了穩(wěn)壓二極管和傳感器。穩(wěn)壓二極管的功率需足夠大，能承受擊穿前短路電流和此時最大穩(wěn)壓值所形成的功率的1. 5倍，該系數(shù)1. 5是為了保證防爆而留的裕量。限能電路中的電阻所起的作用是限制傳感器的工作電流，使傳感器在該電流下工作電容和電感不超標(biāo)，不會產(chǎn)生電火花，電阻的功率值為穩(wěn)壓二極管的峰值電壓的平方的1. 5倍除以電阻值所的數(shù)值。該限能電路需用環(huán)氧樹脂澆封成一個整體，澆封厚度不得小于3mm。[0014] 改造過的溫濕度傳感器與原傳感器所不同的地方在于下圖一所示的Cl、 C2、 C3和Ll，Cl為電源濾波電容，一般傳感器上為大于或等于47uF，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.4的規(guī)定，在不含氫氣、乙炔和二硫化碳的危險氣體場所中24V額定電壓下允許的電容量總和不能大于0. 74uF，所以需把此電容去掉。C2、 C3 —般為10uF的電容，但它們兩端正常工作時需要的電壓值不大于5V，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4的規(guī)定，6. 8V電壓下所允許的電容量最大為大于380uF，所以在6. 8V電壓下10uFX2是允許的，這時需要對這兩個電容進(jìn)行處理，使它們本身變成安全的，對整個傳感器電路沒有影響，處理的方法為在傳感器背而，每個電容上并聯(lián)兩個穩(wěn)壓值為6. 8V的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管負(fù)極接電容的正極，穩(wěn)壓二極管正極接電容的負(fù)極，這樣，當(dāng)傳感器正常工作時，電容兩端電壓在正常范圍內(nèi)，當(dāng)傳感器電路出現(xiàn)故障，電容兩端電壓大于6. 8V，則穩(wěn)壓二極管起作用，把電壓穩(wěn)定在6. 8V以下，則電容不會儲存過多能量而引起短路電火花，該電容與兩個穩(wěn)壓二極管用環(huán)氧樹脂澆封成一個整體，則這個整體作為一個獨(dú)立的單元不參與24V電壓下電容的評定。改造過的溫濕度傳感器的最大短路電流為小于100mA，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4的規(guī)定，工作電流小于100mA的電路中允許的電感值最大為2mH，一般溫濕度傳感器中Ll的電感量遠(yuǎn)小于2mH，所以Ll是允許的。
權(quán)利要求一種防爆溫濕度傳感器，包括直流電源(1)、與直流電源(1)連接的溫濕度傳感器(2)，其特征在于所述電源(1)和溫濕度傳感器(2)之間增加一個限能電路，所述限能電路包括與所述溫濕度傳感器串聯(lián)的兩個電阻(R1、R2)和兩個熔斷器(F1、F2)，其中一個電阻(R1)和一個熔斷器(F1)串接在電源正極，另一個電阻(R2)和另一個熔斷器(F2)并接在電源負(fù)極，還包括與所述溫濕度傳感器(2)并聯(lián)的四個穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管負(fù)極接入電路，正極接大地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了防爆溫濕度傳感器，它包括直流電源、與直流電源連接的溫濕度傳感器，所述電源和溫濕度傳感器之間增加一個限能電路。所述限能電路包括與所述溫濕度傳感器串聯(lián)的兩個電阻和兩個熔斷器，其中一個電阻和一個熔斷器串接在電源正極，另一個電阻和另一個熔斷器串接在輸出信號端，還包括與所述溫濕度傳感器并聯(lián)的四個穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管負(fù)極接入電路，正極接大地，電源負(fù)極與大地接在一起。由于本實(shí)用新型在電源與溫濕度傳感器之間增加了一個限能電路，當(dāng)高于穩(wěn)壓二極管最高上限電壓時二極管擊穿，電流迅速增大，熔斷器瞬間熔斷，使電路斷開，達(dá)到限制本電路以外危險電壓進(jìn)入傳感器內(nèi)部的作用。
文檔編號H02H3/08GK201463931SQ200920089158
公開日2010年5月12日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者劉建康, 吳建國, 張宸, 李宇波, 王軍, 穆大玉, 魏寶芝 申請人:南陽防爆電氣研究所有限公司