一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)，尤其涉及一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，屬于有害氣體監(jiān)測控制領(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工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自然環(huán)境和日常生活的影響越來越嚴(yán)重，已引起全社會的廣泛關(guān)注。局部環(huán)境和工業(yè)現(xiàn)場有害氣體濃度過高，將嚴(yán)重危害人們的身體健康。因此，對某些特定區(qū)域內(nèi)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(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)測量等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，國內(nèi)在紅外吸收光譜氣體濃度檢測技術(shù)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(jī)械方式調(diào)制紅外光，存在穩(wěn)定性差、使用壽命短、對震動敏感等缺陷。
[0003]甲醛是一種有毒氣體，它廣泛存在于家居裝飾材料中，危害著人們的身體健康，因此對于甲醛的監(jiān)測顯得尤為重要。隨著技術(shù)的發(fā)展，甲醛的監(jiān)測主要朝著實(shí)時(shí)響應(yīng)、操作簡化、低功耗、低成本方向發(fā)展。目前，國內(nèi)也有一些人做了關(guān)于甲醛監(jiān)測的儀器，他們都采用國外電化學(xué)傳感器，但成本較高。
[0004]甲醛(HCH0)在常溫下是一種無色，有刺激性氣味的氣體，易溶于水、醇和醚。甲醛對人的眼睛、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等均有強(qiáng)烈危害，長時(shí)間接觸會導(dǎo)致組織畸變并引起癌變，因此它是一種潛在的危險(xiǎn)致癌物和重要的環(huán)境污染物，對人體嚴(yán)重有害。
[0005]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(fēng)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(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。
[0006]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(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。該發(fā)明的有益效果為:在線甲醛濃度檢測裝置，可裝于空氣凈化器機(jī)體內(nèi)所需要的任意位置，在線實(shí)時(shí)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(qiáng)，并將檢測到的數(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】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的不足提供了一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于檢波整流電路的有害氣體監(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(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)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(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)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(yīng)端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調(diào)制驅(qū)動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；
所述檢波整流電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一放大器、第二放大器、電容、第一 M0S管和第二 M0S管；其中，第一電阻的一端連接放大濾波電路的正極，第一電阻的另一端連接第二電阻、第三電阻以及第一放大器的反相輸入端，第二電阻的另一端連接第二 M0S管的源極，第三電阻的另一端連接第一 M0S管的漏極，第四電阻的一端也連接放大濾波電路的正極，另一端連接電容、第五電阻、第六電阻以及第二放大器的反相輸入端，第五電阻的另一端連接第二 M0S管的源極，第六電阻的另一端以及電容的另一端連接第二放大器的輸出端，第七電阻的一端連接第一 M0S管的柵極，另一端連接第一參考信號，第八電阻的一端連接第二 M0S管的柵極，第八電阻的另一端連接第二參考信號，第一放大器N1的輸出端連接第二 M0S管的漏極，第二放大器的非反相輸入端連接被檢源的負(fù)極，第一 M0S管的源極連接第二 M0S管的漏極；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(zhuǎn)換成電信號;
放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測模塊轉(zhuǎn)換成的電信號進(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)行對比，若超過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)記錄檢測有害氣體濃度的時(shí)間；
存儲器模塊，用于根據(jù)時(shí)鐘模塊實(shí)時(shí)記錄存儲有害氣體的濃度。
[0009]作為本發(fā)明一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述熱釋電紅外探測器的芯片型號為TPS4339。
[0010]作為本發(fā)明一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(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。
[0011]作為本發(fā)明一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(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)字信號處理器TMS320F2812。
[0012]作為本發(fā)明一種基于檢波整流電路的有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述顯示模塊采用IXD顯示屏。
[0013]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C0、C02、CH4的濃度，具有自動顯示、越限報(bào)警及遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能；
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。采用新型熱釋電紅外探測器，實(shí)現(xiàn)多種有害氣體濃度的同時(shí)檢測，光源調(diào)制及信號調(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)對多種有害氣體濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是本發(fā)明的檢波整流電路電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，一種基于檢波整流電路的有害氣體監(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(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)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(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、報(bào)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(yīng)端口上，所述紅外吸收檢測模塊包含依次連接的光譜調(diào)制驅(qū)動電路、紅外光源、氣室和熱釋電紅外探測器；
如圖2所示，所述檢波整流電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一放大器、第二放大器、電容、第一 M0S管和第二 M0S管；其中，第一電阻的一端連接放大濾波電路的正極，第一電阻的另一端連接第二電阻、第三電阻以及第一放大器的反相輸入端，第二電阻的另一端連接第二 M0S管的源極，第三電阻的另一端連接第一 M0S管的漏極，第四電阻的一端也連接放大濾波電路的正極，另一端連接電容、第五電阻、第六電阻以及第二放大器的反相輸入端，第五電阻的另一端連接第二M0S管的源極，第六電阻的另一端以及電容的另一端連接第二放大器的輸出端，第七電阻的一端連接第一 M0S管的柵極，另一端連接第一參考信號，第八電阻的一端連接第二 M0S管的柵極，第八電阻的另一端連接第二參考信號，第一放大器N1的輸出端連接第二 M0S管的漏極，第二放大器的非反相輸入端連接被檢源的負(fù)極，第一 M0S管的源極連接第二 M0S管的漏極；
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(zhuǎn)換成電信號;
放大濾波電路，用于將紅外吸收檢測模塊轉(zhuǎn)換成的電信號進(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)行對比，若超過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)記錄檢測有害氣體濃度的時(shí)間； 存儲器模塊，用于根據(jù)時(shí)鐘模塊實(shí)時(shí)記錄存儲有害氣體的濃度。
[0016]其中，所述熱釋電紅外探