一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，結構簡單，易于實現(xiàn)。采用新型熱釋電紅外探測器，實現(xiàn)多種有害氣體濃度的同時檢測，光源調制及信號調理電路的優(yōu)化設計，有效降低了外部干擾，減小了系統(tǒng)誤差。DSP強大的運算處理能力，提高了系統(tǒng)的測量精度和速度，CAN總線通信方便遠程監(jiān)控。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對多種有害氣體濃度的實時監(jiān)測。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，屬于有害氣體監(jiān)測控制領域。
技術介紹
隨著城市化和工業(yè)化進程的加快，各種有害氣體的排放對工農業(yè)生產、自然環(huán)境和日常生活的影響越來越嚴重，已引起全社會的廣泛關注。局部環(huán)境和工業(yè)現(xiàn)場有害氣體濃度過高，將嚴重危害人們的身體健康。因此，對某些特定區(qū)域內有害氣體濃度的監(jiān)測具有十分重要的意義。與傳統(tǒng)的氣體濃度測量方法相比，紅外吸收光譜法具有測量精度高、響應速度快、穩(wěn)定性能好、抗干擾能力強、可實現(xiàn)多組分氣體濃度的同時測量等諸多優(yōu)點。目前，國內在紅外吸收光譜氣體濃度檢測技術方面還處于起步發(fā)展階段，大多數(shù)測量儀器仍選用鎳鉻絲作為紅外光源，采用機械方式調制紅外光，存在穩(wěn)定性差、使用壽命短、對震動敏感等缺陷。例如申請?zhí)枮椤?01310055716.7”的一種便攜式甲醛濃度檢測裝置，包括吸氣風扇，用于吸收待檢測的空氣；透明容器，用于盛放酚試劑溶液，空氣中的甲醛和酚試劑溶液反應生成嗪；光傳感器，所述光傳感器為兩枚；LED，為所述光傳感器檢測溶液顏色提供光照；微處理器，處理所述光傳感器傳遞的電壓信號；顯示器，用于顯示甲醛濃度的數(shù)值。另外還提供了一種使用上述裝置的甲醛濃度檢測方法。該專利技術的有益效果在于：能夠精確快速的推算出一定體積空氣中的甲醛濃度，且比較便攜。又如申請?zhí)枮椤?01410443047.5”的一種適用于空氣凈化器的在線甲醛濃度檢測裝置，包括：用于檢測空氣中甲醛濃度的傳感器；用于電流電壓轉換的轉換組件，所述轉換組件與所述傳感器連接；通過雙閉環(huán)放大電路與所述轉換組件連接的ADC采樣組件，所述ADC采樣組件后續(xù)設置有A/D模數(shù)轉換器；MCU處理系統(tǒng)，所述MCU處理系統(tǒng)與所述A/D模數(shù)轉換器信號連接，所述MCU處理系統(tǒng)包括有處理器，所述處理器通過RS485通信協(xié)議與顯示器連接。該專利技術的有益效果為：在線甲醛濃度檢測裝置，可裝于空氣凈化器機體內所需要的任意位置，在線實時檢測空氣凈化器處理潔凈空氣中甲醛的濃度含量，檢測精度高，穩(wěn)定性強，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示設備實時顯示，可直觀的查看甲醛實時含量。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對
技術介紹
的不足提供了一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)。本專利技術為解決上述技術問題采用以下技術方案：一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包含紅外吸收檢測模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測模塊依次通過放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調制驅動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；所述放大濾波電路包括無源濾波電路和放大電路，所述無源濾波電路包括第一電容、第三電阻和第四電阻，所述放大電路包括運算放大器、第五電阻和第六電阻，所述第一電容的一端連接第三電阻的一端，所述第一電容的另一端連接第四電阻的一端；所述運算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運算放大器的反相輸入端與運算放大器的輸出端之間連接第五電阻，所述第六電阻的另一端接地或連接所述運算放大器的另一輸出端；所述無源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運算放大器的反相輸入端，所述無源濾波電路的所述第四電阻另一端端連接所述放大電路的所述運算放大器的正相輸入端；其中，紅外吸收檢測模塊，用于利用熱釋電紅外探測器將穿過氣室的紅外光源轉換成電信號；放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測模塊轉換成的電信號進行放大濾波處理；檢波整流電路，用于將濾波處理后的電信號進行檢波整流處理；鍵盤輸入模塊，用于預先設定有害氣體的正常濃度閾值；微控制器模塊，用于根據(jù)接收的光強度電信號計算出有害氣體的濃度，進而與預先設定的正常濃度閾值進行對比，若超過正常濃度閾值則控制報警模塊發(fā)出警報；顯示模塊，用于實時顯示微控制器模塊計算出的有害氣體的濃度；時鐘模塊，用于實時記錄檢測有害氣體濃度的時間；存儲器模塊，用于根據(jù)時鐘模塊實時記錄存儲有害氣體的濃度。作為本專利技術一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述熱釋電紅外探測器的芯片型號為TPS4339。作為本專利技術一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述報警模塊采用聲光報警單元。作為本專利技術一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊選用TI公司的32位定點數(shù)字信號處理器TMS320F2812。作為本專利技術一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進一步優(yōu)選方案，所述顯示模塊采用LCD顯示屏。本專利技術采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：1、本專利技術采用新型脈沖調制紅外熱輻射光源，高精度干涉濾光片一體化熱釋電紅外探測器，DSP智能控制處理系統(tǒng)等，可在線監(jiān)測大氣環(huán)境及工業(yè)現(xiàn)場中CO、CO2、CH4的濃度，具有自動顯示、越限報警及遠程監(jiān)控等功能；2、本專利技術結構簡單，易于實現(xiàn)。采用新型熱釋電紅外探測器，實現(xiàn)多種有害氣體濃度的同時檢測，光源調制及信號調理電路的優(yōu)化，有效降低了外部干擾，減小了系統(tǒng)誤差；3、DSP強大的運算處理能力，提高了系統(tǒng)的測量精度和速度，CAN總線通信方便遠程監(jiān)控，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對多種有害氣體濃度的實時監(jiān)測；4、本專利技術通過提供一種無源濾波放大電路，最大程度提升了放大電路的共模抑制比，同時簡化電路結構。附圖說明圖1是本專利技術的結構原理圖；圖2是本專利技術放大濾波電路電路圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案做進一步的詳細說明：如圖1所示，一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包含紅外吸收檢測模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測模塊依次通過放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調制驅動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；如圖2所示，所述放大濾波電路包括無源濾波電路和放大電路，所述無源濾波電路包括第一電容、第三電阻和第四電阻，所述放大電路包括運算放大器、第五電阻和第六電阻，所述第一電容的一端連接第三電阻的一端，所述第一電容的另一端連接第四電阻的一端；所述運算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運算放大器的反相輸入端與運算放大器的輸出端之間連接第五電阻，所述第六電阻的另一端接地或連接所述運算放大器的另一輸出端；所述無源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運算放大器的反相輸入端，所述無源濾波電路的所述第四電阻另一端端連接所述放大電路的所述運算放大器的正相輸入端；其中，紅外吸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包含紅外吸收檢測模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測模塊依次通過放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調制驅動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；????所述放大濾波電路包括無源濾波電路和放大電路，所述無源濾波電路包括第一電容、第三電阻和第四電阻，所述放大電路包括運算放大器、第五電阻和第六電阻，所述第一電容的一端連接第三電阻的一端，所述第一電容的另一端連接第四電阻的一端；所述運算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運算放大器的反相輸入端與運算放大器的輸出端之間連接第五電阻，所述第六電阻的另一端接地或連接所述運算放大器的另一輸出端；所述無源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運算放大器的反相輸入端，所述無源濾波電路的所述第四電阻另一端端連接所述放大電路的所述運算放大器的正相輸入端；其中，紅外吸收檢測模塊，用于利用熱釋電紅外探測器將穿過氣室的紅外光源轉換成電信號；放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測模塊轉換成的電信號進行放大濾波處理；檢波整流電路，用于將濾波處理后的電信號進行檢波整流處理；鍵盤輸入模塊，用于預先設定有害氣體的正常濃度閾值；微控制器模塊，用于根據(jù)接收的光強度電信號計算出有害氣體的濃度，進而與預先設定的正常濃度閾值進行對比，若超過正常濃度閾值則控制報警模塊發(fā)出警報；顯示模塊，用于實時顯示微控制器模塊計算出的有害氣體的濃度；時鐘模塊，用于實時記錄檢測有害氣體濃度的時間；存儲器模塊，用于根據(jù)時鐘模塊實時記錄存儲有害氣體的濃度。...

【技術特征摘要】
1.一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包含紅外吸收檢測模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測模塊依次通過放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、顯示模塊、存儲器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調制驅動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；
所述放大濾波電路包括無源濾波電路和放大電路，所述無源濾波電路包括第一電容、第三電阻和第四電阻，所述放大電路包括運算放大器、第五電阻和第六電阻，所述第一電容的一端連接第三電阻的一端，所述第一電容的另一端連接第四電阻的一端；所述運算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運算放大器的反相輸入端與運算放大器的輸出端之間連接第五電阻，所述第六電阻的另一端接地或連接所述運算放大器的另一輸出端；所述無源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運算放大器的反相輸入端，所述無源濾波電路的所述第四電阻另一端端連接所述放大電路的所述運算放大器的正相輸入端；
其中，紅外吸收檢測模塊，用于利用熱釋電紅外探測器將穿過氣室的紅外光源...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：羅龍，史才坤，李剛，
申請(專利權)人：無錫拓能自動化科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32