一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有害氣體監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，屬于有害氣體監(jiān)測(cè)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，各種有害氣體的排放對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自然環(huán)境和日常生活的影響越來(lái)越嚴(yán)重，已引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注。局部環(huán)境和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有害氣體濃度過(guò)高，將嚴(yán)重危害人們的身體健康。因此，對(duì)某些特定區(qū)域內(nèi)有害氣體濃度的監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。與傳統(tǒng)的氣體濃度測(cè)量方法相比，紅外吸收光譜法具有測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性能好、抗干擾能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)多組分氣體濃度的同時(shí)測(cè)量等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)在紅外吸收光譜氣體濃度檢測(cè)技術(shù)方面還處于起步發(fā)展階段，大多數(shù)測(cè)量?jī)x器仍選用鎳鉻絲作為紅外光源，采用機(jī)械方式調(diào)制紅外光，存在穩(wěn)定性差、使用壽命短、對(duì)震動(dòng)敏感等缺陷。
[0003]例如申請(qǐng)?zhí)枮椤?01310055716.7”的一種便攜式甲醛濃度檢測(cè)裝置，包括吸氣風(fēng)扇，用于吸收待檢測(cè)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(yīng)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(cè)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(hào)；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(cè)方法。該發(fā)明的有益效果在于: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。
[0004]又如申請(qǐng)?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(cè)裝置，包括:用于檢測(cè)空氣中甲醛濃度的傳感器;用于電流電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換組件，所述轉(zhuǎn)換組件與所述傳感器連接;通過(guò)雙閉環(huán)放大電路與所述轉(zhuǎn)換組件連接的ADC采樣組件，所述ADC采樣組件后續(xù)設(shè)置有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器信號(hào)連接，所述M⑶處理系統(tǒng)包括有處理器，所述處理器通過(guò)RS485通信協(xié)議與顯示器連接。該發(fā)明的有益效果為:在線甲醛濃度檢測(cè)裝置，可裝于空氣凈化器機(jī)體內(nèi)所需要的任意位置，在線實(shí)時(shí)檢測(cè)空氣凈化器處理潔凈空氣中甲醛的濃度含量，檢測(cè)精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示設(shè)備實(shí)時(shí)顯示，可直觀的查看甲醛實(shí)時(shí)含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足提供了一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包含紅外吸收檢測(cè)模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測(cè)模塊依次通過(guò)放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述紅外吸收檢測(cè)模塊包含依次連接的光譜調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測(cè)器；
所述放大濾波電路包括無(wú)源濾波電路和放大電路，所述無(wú)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(yùn)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(yùn)算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)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(yùn)算放大器的另一輸出端;所述無(wú)源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述無(wú)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(yùn)算放大器的正相輸入端；
其中，紅外吸收檢測(cè)模塊，用于利用熱釋電紅外探測(cè)器將穿過(guò)氣室的紅外光源轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；
放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測(cè)模塊轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)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(hào)進(jìn)行檢波整流處理；
鍵盤輸入模塊，用于預(yù)先設(shè)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(qiáng)度電信號(hào)計(jì)算出有害氣體的濃度，進(jìn)而與預(yù)先設(shè)定的正常濃度閾值進(jìn)行對(duì)比，若超過(guò)正常濃度閾值則控制報(bào)警模塊發(fā)出警報(bào)；
顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示微控制器模塊計(jì)算出的有害氣體的濃度；
時(shí)鐘模塊，用于實(shí)時(shí)記錄檢測(cè)有害氣體濃度的時(shí)間；
存儲(chǔ)器模塊，用于根據(jù)時(shí)鐘模塊實(shí)時(shí)記錄存儲(chǔ)有害氣體的濃度。
[0007]作為本發(fā)明一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述熱釋電紅外探測(cè)器的芯片型號(hào)為TPS4339。
[0008]作為本發(fā)明一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警單元。
[0009]作為本發(fā)明一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)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(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812。
[0010]作為本發(fā)明一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述顯示模塊采用IXD顯示屏。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明采用新型脈沖調(diào)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(cè)器，DSP智能控制處理系統(tǒng)等，可在線監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中⑶、C02、CH4的濃度，具有自動(dòng)顯示、越限報(bào)警及遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。采用新型熱釋電紅外探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)多種有害氣體濃度的同時(shí)檢測(cè)，光源調(diào)制及信號(hào)調(diào)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(qiáng)大的運(yùn)算處理能力，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度和速度，CAN總線通信方便遠(yuǎn)程監(jiān)控，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種有害氣體濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
4、本發(fā)明通過(guò)提供一種無(wú)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(shí)簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是本發(fā)明放大濾波電路電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
如圖1所示，一種基于放大濾波電路的有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含紅外吸收檢測(cè)模塊、放大濾波電路、檢波整流電路、微控制器模塊、時(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊和電源模塊，所述紅外吸收檢測(cè)模塊依次通過(guò)放大濾波電路、檢波整流電路與微控制器模塊連接，所述時(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊和電源模塊均連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上，所述紅外吸收檢測(cè)模塊包含依次連接的光譜調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測(cè)器；
如圖2所示，所述放大濾波電路包括無(wú)源濾波電路和放大電路，所述無(wú)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(yùn)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(yùn)算放大器的同相輸入端連接第六電阻元件的一端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)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(yùn)算放大器的另一輸出端;所述無(wú)源濾波電路的第三電阻的另一端連接所述放大電路的運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述無(wú)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(yùn)算放大器的正相輸入端；
其中，紅外吸收檢測(cè)模塊，用于利用熱釋電紅外探測(cè)器將穿過(guò)氣室的紅外光源轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；
放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測(cè)模塊轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)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(hào)進(jìn)行檢波整流處理；
鍵盤輸入模塊，用于預(yù)先設(shè)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(qiáng)度電信號(hào)計(jì)算出有害氣體的濃度，進(jìn)而與預(yù)先設(shè)定的正常濃度閾值進(jìn)行對(duì)比，若超過(guò)正常濃度閾值則控制報(bào)警模塊發(fā)出警報(bào)；
顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示微控制器模塊計(jì)算出的有害氣體的濃度；
時(shí)鐘模塊，用于實(shí)時(shí)記錄檢測(cè)有害氣體濃度的時(shí)間；
存儲(chǔ)器模塊，用于根據(jù)時(shí)鐘模塊實(shí)時(shí)記錄存儲(chǔ)有害氣體的濃度。
[0014]其中，所述熱釋電紅外探測(cè)器的芯片型號(hào)為TPS4339，所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警單元，所述微控制器模塊選用TI公司的32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812，所述顯示模塊采用IXD顯示屏。
[0015]紅外吸收光譜法是利用物質(zhì)對(duì)紅外電磁輻射具有選擇性吸收的特性來(lái)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的方法。根據(jù)紅外理論，許多化合物分