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，用以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，避免燃爆事故发生。

有毒探测器多使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（放大、偏置等），有一些难以氧化的传感器，需要对传感器加一个偏压，来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），首先要对这个信号进行I/V转换，然后对这个信号进行放大，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。工业现场传感器远传一般使用4-20mA信号进行远传，客益电子提供GP8102S和GP8301（4-20mA12bitDAC）芯片来供客户选择。短距离传输信号，可以选用电压进行传输，客益电子有GP8101S（0-5V/0-10V 12bitDAC）和GP8500（0-2.5V/0-VCC 12bitDAC）供客户进行选择。同时客益电子提供更高精度的芯片GP8112S（16bitDAC 4-20mA）、GP8111S（16bitDAC 0-5V/0-10V）和GP8311（12bitDAC 4-20mA）。

具体芯片功能描述如下：

GP8101S可以实现单通道PWM/I2C输入，0-5V/0-10V输出，内置12bitDAC；

GP8102S无需外部DAC，直接PWM/I2C转4-20mA，内置12bitDAC;

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

GP8500 PWM输入可以实现0-2.5V/0-VCC输出，对单片机很友好，内置12bitDAC

GP8111S可以实现单通道PWM/I2C输入，0-5V/0-10V输出，内置16bitDAC；

GP8112S无需外部DAC，直接PWM/I2C转4-20mA，内置16bitDAC;

GP8311拥有比GP8112S更简单的外围，来实现4-20mA/0-24mA输出，内置16bit DAC

有毒/可燃气体探测器结构图