GTH1000 型矿用一氧化碳传感器(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 环境中的一氧化碳(CO2)含量，其检测范围最大为 0—1000*10-6CO。
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一氧化碳的 含量外，还可输出与被测气体中一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，将井下的一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:
仪器的核心一氧化碳敏感元件是采用进口英国阿尔法公司生产 的一氧化碳传感器，聚合物电解质（SPE）为基础的固态气体敏感元 件。由于用固体电解膜取代了传统的流动电解液，因而具有敏感元 件结构紧凑、体积小、无漏液、无腐蚀、使用寿命长；同时抗震动、 冲击能力强，基本不受压力影响，特别适用于矿山井下的工作环境。
此传感器的基本工作原理如下：





PE 膜








图一：SPE 一氧化碳传感器结构
如图一所示，当工作电极恒定在一定的电位下，CO 的氧化电流 同浓度呈现良好的线性关系。
按此工作模式，传感器中各电极上进行下述反应： WE  工作电极：
CO+H2O  2H+CO2+2e CE  对电极：
（1/2）O2+2H+2e  H2O
总反应：CO+(1/2)O2   —— CO2
由此可见，整个电解池内环境中的 CO 和 O2 反应生成 CO2 ，而放 出无活性物质的消耗与产物的积累，因而传感器在长期使用中不须 更换或传感器自身添加任何物质。
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（对应 0-1000*10-6CO）信号，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—999*10-6CO 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



图二
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: GTH1000
G- 传感器“感”的第一个英文字母； T 一氧化碳的含义；
H-变换器“换 ”的第一个英文字母； 1000－最大量程 0-1000*10-6CO；
2.3 测量气体及量程





2.3.1  测量气体:  一氧化碳(CO)；
2.3.2 量程: 0-100*10-6CO；0-1000*10-6CO；