GRG5H 型矿用二氧化碳传感器(以下简称"仪器")是一种矿用本 质安全型气体检测用传感器，主要用于煤矿井下采、掘工作面，回 风巷道，采空区、盲巷、避难硐室等场所， 自动连续监测其被测环 境中的二氧化碳(CO2)含量，其检测范围最大为 0—5.00%CO2。
仪器内部设有单片微处理机，它可控制仪器自动稳零， 自动非 线性校正等， 使仪器在较宽的检测范围内克服各种干扰及非线性因 素，实现线性测量。仪器除可以就地数字示被测气体中二氧化碳的 含量外，还可输出与被测气体中二氧化碳含量成正比的频率、电压、 电流信，与国内各类矿井环境监控站等矿井微机环境监测系统的分 站配套，将井下的二氧化碳含量信号传至地面显示处理。
仪器具有操作方便，工作稳定，外壳坚固等特点，适用于煤矿 井下及有沼气爆炸危险的环境中。
一.工作原理:
仪器的核心二氧化碳敏感元件是采用进口英红外二氧化碳传感 器，它采用非色散红外（NDIR）工作原理，是一种具有不切光 单光 束结构的新型红外二氧化碳传感器，该传感器基于郎伯-比尔吸收定 律采用光源稳流、附加误差补偿与单片机数据处理技术、并选用高 性能红外探测器技术，能够对二氧化碳气体进行准确有效的检测分 析。
CO2 气体将吸收 4.26μm 特定波长的红外光，通过使用专门的探 测 器 （ 例 如 热 电 堆 探 测 器 TPS2534G2/G20 、 热 释 电 探 测 器

LHi814G2/G20），将光信号转换为相应的电信号，其它的红外吸收 气体的干扰被最小化。气体分子扩散进传感气室.红外光直接穿过气 室，照在探测器上.探测器上有一个滤光片，只有 CO2 分子能够吸收 的 4.26μm 波长的光能通过，其它的气体分子不吸收这种波长的光， 只有 CO2 分子能影响到达探测器的光强度。到达探测器的 4.26 μm 光的强度与传感气室的CO2 浓度有反向的联系。高浓度的 CO2 分子 比低浓度的要吸收更多的红外光.当传感气室的 CO2 浓度为零时，探 测器将"看到"所有强度的光。当 CO2 浓度增加时，到达探测器的光 强度显著的降低。红外光强和 CO2 浓度之间的精确的联系是确定的， 它可以用纯氮气（0ppmCO2） 以及已知 CO2 浓度（1000or5000ppm） 的校准仪表来确定。
仪器电路由放大电路，微处理机，恒电位电路，信号输出电路， 显示电路，稳压电路等部分组成(电路框图见图二)，输入 12--21 伏 直流电源，经稳压电路输出 5V 电压供给仪器的各电路单元，放大电 路由 5 个运算放大器组成，其输出的 1，3，端为 150mv 恒电位输出 端，2，4，端为温度补偿。传感元件输出的电流信号经转换放大， 输出 0-- 1V 电压(再经 A/D 转换器 TLC2543 转换成数字信号后送微 机系统处理，微机系统为 8951 单片微机，它将经过处理好的数字量 送显示器显示。显示器以 3 位数字显示 0—5.00%CO2 数值。仪器可 根据监测系统的需要，选择 1--5mA; 200--1000Hz;或其它制式的信 号输出(原理见图 2)。





分站电源


恒压 稳流 放大

基 频

TO                                     INTO                       PO
AT89S52
P1. 1    P1.0    P1.3                                           TXD    RXD



百 十 个






二.主要技术指标:
2.1 型式:  可吊挂定置型，连续工作方式。
2.2 型号: GRH
G- 传感器“感 ”的第一个英文字母 R 二氧化碳的第一个英文字母
H-变换器“换 ”的第一个英文字母;

5－最大量程 5.00%6CO2
2.3 测量气体及量程
2.3.1  测量气体:  二氧化碳(CO2) ;
2.3.2 量程: 0—5%CO2 ; 2.3.3.基本误差:
0—1%CO2 范围:   ≤±0.1%CO2
大于 1—2% CO2 范围: ≤±0.2%CO2   大于 2—5% CO2 范围:≤±10%测量值
2.4 工作条件:
2.4.1  工作温度:  0--40℃
2.4.2  相对湿度:  ≤98%RH (25℃时)
2.4.3  压    力:  80--110KPa
2.4.4  风    速:  0--8M/s
2.5  防爆型式: ExibI (本质安全型)
2.6  防护性能:     IP54
2.7  输入本安电源: 经防爆检验单位联检合格，认可的直流本 安电源，在直流 12-21V 范围内，应能正常工作。
2.8 输出信号:
2.8.1 仪器的输出信号基本制式为:  频率信号:200--1000Hz ; 电流信号:1--5mA。
2.8.2 响应时间:不大于 40s
2.8.3 稳定性:传感器连续工作一个月基本误差符合 2.3.3 的要

求。
2.8.4 最大传输距离: 不小于 1Km
2.9   最大工作电流: 120mA
2.10  传感元件工作寿命: 大于 24 个月(两年)
2.11  使用电缆: YZ3×1.5×86mm
2.12  外型尺寸:   171mm×120mm×60mm
2.13  整机重量:   ≤1.5Kg