一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，屬于顆粒物檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種測(cè)試精度高、測(cè)試誤差小的低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)；采用的技術(shù)方案為：一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，包括：電源電路板、模擬電路板和數(shù)字電路板，所述電源電路板用于給模擬電路板和數(shù)字電路板提供電源；所述模擬電路板包括：激光器、激光器發(fā)光電路和信號(hào)調(diào)理電路，所述數(shù)字電路板包括主控電路、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路和通信電路，所述激光器發(fā)光電路、信號(hào)調(diào)理電路、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路和通信電路分別與所述主控電路相連；適用于環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，屬于顆粒物檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)保領(lǐng)域，顆粒物在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性至關(guān)重要，它是評(píng)價(jià)污染源治理設(shè)施治理效果的唯一指標(biāo)；目前國(guó)內(nèi)的主流產(chǎn)品是直插式后散射激光顆粒物測(cè)試儀，然而，這種顆粒物在線(xiàn)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性卻受到如:煙塵濕度、顆粒物粒徑等多種因素的影響，導(dǎo)致其測(cè)量精度低，測(cè)量誤差大。
[0003]具體體現(xiàn)在原有的顆粒物測(cè)試儀測(cè)試電路中:
[0004]電源部分的電源噪聲大、一般為10mV，且只能用24V供電，開(kāi)機(jī)時(shí)間長(zhǎng)了，容易導(dǎo)致電源發(fā)燙;模擬電路部分，一般采用普通放大器作為放大和濾波，由于電路對(duì)光電二極管信號(hào)的放大倍數(shù)要求很大，造成了較大的溫度漂移和時(shí)間漂移;電流輸出電路部分，一般采用普通的“放大器+三極管”進(jìn)行電流輸出，輸出的電流線(xiàn)性度差。
[0005]綜上，原有的顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀僅適合測(cè)試高濃度的顆粒物，不適合測(cè)試低濃度顆粒物，因此，一種能夠能低濃度顆粒物進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)試的測(cè)試儀就顯得尤為重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為:提供一種測(cè)試精度高、測(cè)試誤差小的低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，包括:電源電路板、模擬電路板和數(shù)字電路板，所述電源電路板用于給模擬電路板和數(shù)字電路板提供電源;所述模擬電路板包括:激光器、激光器發(fā)光電路和信號(hào)調(diào)理電路，所述數(shù)字電路板包括主控電路、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路和通信電路，所述激光器發(fā)光電路、信號(hào)調(diào)理電路、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路和通信電路分別與所述主控電路相連;所述激光器發(fā)光電路接收主控電路發(fā)來(lái)的控制激光器發(fā)光指令，并將激光器發(fā)射的激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)發(fā)回至主控電路，所述激光器發(fā)射的激光信號(hào)照射至被測(cè)顆粒物后產(chǎn)生光散射信號(hào);所述信號(hào)調(diào)理電路接收光散射信號(hào)，并根據(jù)主控電路發(fā)來(lái)的信號(hào)調(diào)理指令，對(duì)接收的光散射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大及增益調(diào)整;所述主控電路接收信號(hào)調(diào)理電路發(fā)來(lái)的調(diào)整后的光散射信號(hào)，將該調(diào)整后的光散射信號(hào)轉(zhuǎn)換為被測(cè)顆粒物的濃度電壓信號(hào)，并將該濃度電壓信號(hào)發(fā)送至電壓-電流轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換后輸出。
[0009]優(yōu)選地，所述電源電路板包括開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電路和電源極性轉(zhuǎn)換電路，所述開(kāi)關(guān)電路分別與所述穩(wěn)壓電路和電源極性轉(zhuǎn)換電路相連，所述穩(wěn)壓電路與電源電路板的5V電壓輸出端子Al，以及電源電路板的3.2V電壓輸出端子A2相連，所述電源極性轉(zhuǎn)換電路與電源電路板的485-5V電壓輸出端子A3，以及電源電路板的-5V電壓輸出端子A4相連。
[0010]所述激光器發(fā)光電路的電路結(jié)構(gòu)為:包括:激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的負(fù)極端KLD與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容Cl的一端后與激光器的負(fù)極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的正極監(jiān)視端AMD與激光器的正極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的輸入端IN串接電阻R2后與主控電路的控制信號(hào)輸出端PWM-1相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的電源端VCC并接電容C2的一端、電容C3的一端后與電源電路板的5V電壓輸出端子Al相連，所述電容C2的另一端并接電容C3的另一端后接地，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的看門(mén)狗端CWD串接電容C4后與電容C5的一端、電容R3的一端連接后接地，所述電容C5的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的功率控制端Cl相連，所述電阻R3的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的參考電流輸入端ISET端相連;所述電容Cl的另一端并接電阻R4的一端、激光器的公共端、放大器IC2的輸入負(fù)端IN-，所述電阻R4的另一端并接電源電路板的5V電壓輸出端子Al、放大器IC2的輸入正端IN+，所述放大器IC2的接地端GND接地，所述放大器IC2的輸出端OUT與放大器IC3的正輸入端相連，所述放大器IC3的負(fù)輸入端并接放大器IC3的輸出端后與主控電路的激光電流輸入端LS-1相連，所述放大器IC3的電源負(fù)端V-接地，所述放大器IC3的電源正端V+并接電容C6的一端、電源電路板的3.2V電壓輸出端子A2，所述電容C6的另一端接地。
[0011]優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理電路包括依次連接的壓降電路和增益調(diào)整電路，所述壓降電路分別與所述電源電路板的3.2V電壓輸出端子A2，以及電源電路板的-5V電壓輸出端子A4相連，所述壓降電路的電壓正輸出端子BI輸出2.5V電壓，所述壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2輸出-2.5V電壓。
[0012]所述增益調(diào)整電路的電路結(jié)構(gòu)為:包括:光接收二極管Dl，所述光接收二極管Dl的正極接地，所述光接收二極管Dl的負(fù)極并接放大器IC21的輸入負(fù)端后與電阻R21的一端、電容C21的一端相連，所述電阻R21的另一端并接電容C21的另一端后與電容C21的另一端、電容C2 3的一端、放大器IC21的輸出端OUT相連，所述放大器IC21的電源正端V+并接電容C2 2的一端后與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C22的另一端接地，所述放大器IC21的電源負(fù)端V-并接電容C24的一端后與壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C24的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端接地;所述電容C23的另一端并接電阻R22的一端后與電阻R23的一端相連，所述電阻R22的另一端接地，所述電阻R23的另一端并接電阻R25的一端后與放大器IC22的負(fù)輸入端相連，所述電阻R25的另一端并接可調(diào)電阻R26的一端和可調(diào)電阻R26的滑動(dòng)端，所述可調(diào)電阻R26的另一端并接放大器IC22的輸出端后與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2B、單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端SlA相連，所述放大器IC22的電源正端V+并接電容C26的一端后與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C26的另一端接地，所述放大器IC22的電源負(fù)端V-并接電容C25的一端后與壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C25的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端串接電阻R24后接地;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2A并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S3B、輸入端D3、輸入端S3A、低電平使能端EN后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VSS并接電容C30后與壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C30的另一端并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的接地端GND后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端AO并接控制端Al后與電阻R31的一端、主控電路的控制信號(hào)輸出端SYNC相連，所述電阻R31的另一端與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端A2并接輸入端SlB后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VDD并接電容C31的一端后與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C31的另一端接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸出端D2串接電阻R32后并接電阻R34的一端、放大器IC31的輸入負(fù)端，所述電阻R34的另一端并接放大器IC31的輸出端后與電阻R36的一端相連，所述放大器IC31的輸入正端并接電阻R35的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸出端Dl相連，所述電阻R35的另一端接地，所述放大器IC31的電源正端V+并接電容C33的一端后與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C33的另一端接地，所述放大器IC31的電源負(fù)端V-并接電容C32的一端后與壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C32的另一端接地;所述電阻R36的另一端并接電阻R37的一端后與電容C34的一端相連，所述電阻R37的另一端并接電容C37的一端后與放大器132的輸入正端相連，所述電容C37的另一端接地，所述放大器132的輸入負(fù)端并接電阻R38的一端后與電阻R39的一端相連，所述電阻R38的另一端接地，所述電阻R39的另一端并接放大器132的輸出端后與電容C34的另一端、主控電路的輸入端SIGNAL相連，所述放大器IC32的電源正端V+并接電容C35的一端后與壓降電路的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C35的另一端接地，所述放大器IC32的電源負(fù)端V-并接電容C36的一端后與壓降電路的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C36的另一端接地。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，使用時(shí)，通過(guò)激光器發(fā)光電路接收主控電路發(fā)來(lái)的控制激光器發(fā)光指令，并將激光器發(fā)射的激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)發(fā)回至主控電路，所述激光器發(fā)射的激光信號(hào)照射至被測(cè)顆粒物后產(chǎn)生光散射信號(hào);所述信號(hào)調(diào)理電路接收光散射信號(hào)，并根據(jù)主控電路發(fā)來(lái)的信號(hào)調(diào)理指令，對(duì)接收的光散射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大及增益調(diào)整;所述主控電路接收信號(hào)調(diào)理電路發(fā)來(lái)的調(diào)整后的光散射信號(hào)，將該調(diào)整后的光散射信號(hào)轉(zhuǎn)換為被測(cè)顆粒物的濃度電壓信號(hào)，并將該濃度電壓信號(hào)發(fā)送至電壓-電流轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換后輸出；實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)氣體的顆粒物濃度檢測(cè)，通過(guò)激光器發(fā)光電路和信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)處理，極大的避免了信號(hào)干擾造成的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量精度。
[0015]2、本實(shí)用新型中，所述的放大器IC2具有零漂移特性，解決了溫漂和時(shí)漂;使得顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀的測(cè)試精度高、噪聲低、測(cè)試誤差小，適合低濃度顆粒物的在線(xiàn)檢測(cè)。
[0016]3、本實(shí)用新型中，電源電路板包括開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電路和電源極性轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)穩(wěn)壓電路和電源極性轉(zhuǎn)換電路，將外接電源變換模擬電路板和數(shù)字電路板所需的電壓，其中開(kāi)關(guān)電路采用了開(kāi)關(guān)電源芯片降壓，使得本測(cè)量系統(tǒng)的輸入電源可以從9V~36V，所述的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路為電流環(huán)芯片，大大降低了噪聲，線(xiàn)性度好。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型中電源電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型中信號(hào)調(diào)理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型中激光器發(fā)光電路的電路原理圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型中增益調(diào)整電路的電路原理圖；
[0023]圖中:I為電源電路板，2為模擬電路板，3為數(shù)字電路板，4為激光器發(fā)光電路，5為激光器發(fā)光電路，6為主控電路，7為電壓-電流轉(zhuǎn)換電路，8為通信電路，9為激光器，10為開(kāi)關(guān)電路，11為穩(wěn)壓電路，12為電源極性轉(zhuǎn)換電路，13為壓降電路，14為增益調(diào)整電路。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1至圖5所示，一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，包括:電源電路板1、模擬電路板2和數(shù)字電路板3，所述:電源電路板I用于給模擬電路板2和數(shù)字電路板3提供電源;所述模擬電路板2包括:激光器9、激光器發(fā)光電路4和信號(hào)調(diào)理電路5，所述數(shù)字電路板3包括主控電路6、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路7和通信電路8，所述激光器發(fā)光電路4、信號(hào)調(diào)理電路5、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路7和通信電路8分別與所述主控電路6相連;所述激光器發(fā)光電路4接收主控電路6發(fā)來(lái)的控制激光器9發(fā)光指令，并將激光器9發(fā)射的激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)發(fā)回至主控電路6，所述激光器9發(fā)射的激光信號(hào)照射至被測(cè)顆粒物后產(chǎn)生光散射信號(hào);所述信號(hào)調(diào)理電路5接收光散射信號(hào)，并根據(jù)主控電路6發(fā)來(lái)的信號(hào)調(diào)理指令，對(duì)接收的光散射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大及增益調(diào)整;所述主控電路6接收信號(hào)調(diào)理電路5發(fā)來(lái)的調(diào)整后的光散射信號(hào)，將該調(diào)整后的光散射信號(hào)轉(zhuǎn)換為被測(cè)顆粒物的濃度電壓信號(hào)，并將該濃度電壓信號(hào)發(fā)送至電壓-電流轉(zhuǎn)換電路7進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換后輸出。
[0025]具體地，所述電源電路板I包括開(kāi)關(guān)電路10、穩(wěn)壓電路11和電源極性轉(zhuǎn)換電路12，所述開(kāi)關(guān)電路10分別與所述穩(wěn)壓電路11和電源極性轉(zhuǎn)換電路12相連，所述穩(wěn)壓電路11與電源電路板I的5V電壓輸出端子Al，以及電源電路板I的3.2V電壓輸出端子A2相連，所述電源極性轉(zhuǎn)換電路12與電源電路板I的485-5V電壓輸出端子A3，以及電源電路板I的-5V電壓輸出端子A4相連;所述信號(hào)調(diào)理電路5包括依次連接的壓降電路13和增益調(diào)整電路14，所述壓降電路13分別與所述電源電路板I的3.2V電壓輸出端子A2，以及電源電路板I的-5V電壓輸出端子A4相連，所述壓降電路13的電壓正輸出端子BI輸出2.5V電壓，所述壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2輸出-2.5V電壓。
[0026]進(jìn)一步地，所述激光器發(fā)光電路4的電路結(jié)構(gòu)為:包括:激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的負(fù)極端KLD與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容Cl的一端后與激光器9的負(fù)極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICI的正極監(jiān)視端AMD與激光器9的正極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的輸入端IN串接電阻R2后與主控電路6的控制信號(hào)輸出端PWM-1相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片I Cl的電源端VCC并接電容C2的一端、電容C3的一端后與電源電路板I的5V電壓輸出端子Al相連，所述電容C2的另一端并接電容C3的另一端后接地，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICI的看門(mén)狗端CWD串接電容C4后與電容C5的一端、電容R3的一端連接后接地，所述電容C5的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的功率控制端Cl相連，所述電阻R3的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的參考電流輸入端ISET端相連;所述電容Cl的另一端并接電阻R4的一端、激光器9的公共端、放大器IC2的輸入負(fù)端IN-，所述電阻R4的另一端并接電源電路板I的5V電壓輸出端子Al、放大器IC2的輸入正端IN+，所述放大器IC2的接地端GND接地，所述放大器IC2的輸出端OUT與放大器IC3的正輸入端相連，所述放大器IC3的負(fù)輸入端并接放大器IC3的輸出端后與主控電路6的激光電流輸入端LS-1相連，所述放大器IC3的電源負(fù)端V-接地，所述放大器IC3的電源正端V+并接電容C6的一端、電源電路板I的3.2V電壓輸出端子A2，所述電容C6的另一端接地。
[0027]所述增益調(diào)整電路14的電路結(jié)構(gòu)為:包括:光接收二極管Dl，所述光接收二極管Dl的正極接地，所述光接收二極管Dl的負(fù)極并接放大器IC21的輸入負(fù)端后與電阻R21的一端、電容C21的一端相連，所述電阻R21的另一端并接電容C21的另一端后與電容C21的另一端、電容C23的一端、放大器IC21的輸出端OUT相連，所述放大器IC21的電源正端V+并接電容C22的一端后與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C22的另一端接地，所述放大器IC21的電源負(fù)端V-并接電容C24的一端后與壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C24的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端接地；
[0028]所述電容C23的另一端并接電阻R22的一端后與電阻R23的一端相連，所述電阻R22的另一端接地，所述電阻R23的另一端并接電阻R25的一端后與放大器IC22的負(fù)輸入端相連，所述電阻R25的另一端并接可調(diào)電阻R26的一端和可調(diào)電阻R26的滑動(dòng)端，所述可調(diào)電阻R26的另一端并接放大器IC22的輸出端后與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2B、單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端SlA相連，所述放大器IC22的電源正端V+并接電容C26的一端后與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C26的另一端接地，所述放大器IC22的電源負(fù)端V-并接電容C25的一端后與壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C25的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端串接電阻R24后接地;所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2A并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S3B、輸入端D3、輸入端S3A、低電平使能端EN后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VSS并接電容C30后與壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C30的另一端并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的接地端GND后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端AO并接控制端Al后與電阻R31的一端、主控電路6的控制信號(hào)輸出端SYNC相連，所述電阻R31的另一端與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端A2并接輸入端SlB后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VDD并接電容C31的一端后與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C31的另一端接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)KI的輸出端D2串接電阻R32后并接電阻R34的一端、放大器IC31的輸入負(fù)端，所述電阻R34的另一端并接放大器IC31的輸出端后與電阻R36的一端相連，所述放大器IC31的輸入正端并接電阻R35的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸出端Dl相連，所述電阻R35的另一端接地，所述放大器IC31的電源正端V+并接電容C33的一端后與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C33的另一端接地，所述放大器IC31的電源負(fù)端V-并接電容C32的一端后與壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C32的另一端接地;所述電阻R36的另一端并接電阻R37的一端后與電容C34的一端相連，所述電阻R37的另一端并接電容C37的一端后與放大器132的輸入正端相連，所述電容C37的另一端接地，所述放大器132的輸入負(fù)端并接電阻R38的一端后與電阻R39的一端相連，所述電阻R38的另一端接地，所述電阻R39的另一端并接放大器132的輸出端后與電容C34的另一端、主控電路6的輸入端SIGNAL相連，所述放大器IC32的電源正端V+并接電容C35的一端后與壓降電路13的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C35的另一端接地，所述放大器IC32的電源負(fù)端V-并接電容C36的一端后與壓降電路13的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C36的另一端接地。
[0029]本實(shí)施例中，所述電壓-電流轉(zhuǎn)換電路7為電流環(huán)芯片;所述的放大器IC2具有零漂移特性，解決了溫漂和時(shí)漂;開(kāi)關(guān)電路采用了開(kāi)關(guān)電源芯片降壓，使得本測(cè)量系統(tǒng)的輸入電源可以從9V~36V，提高測(cè)試儀的抗電源波動(dòng)的能力;所述的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路包括型號(hào)為電流環(huán)芯片，大大降低了噪聲，線(xiàn)性度好，使得顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀的測(cè)試精度高、噪聲低、測(cè)試誤差小，適合低濃度顆粒物的在線(xiàn)檢測(cè)。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)氣體的顆粒物濃度檢測(cè)，通過(guò)激光器發(fā)光電路和信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)處理，極大的避免了信號(hào)干擾造成的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量精度，通過(guò)測(cè)試，轉(zhuǎn)換成的濃度信號(hào)波動(dòng)降低到了0.lmg。滿(mǎn)足了低濃度煙塵測(cè)試儀的要求。
[0031]綜上，本實(shí)用新型具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，包括:電源電路板(1)、模擬電路板(2)和數(shù)字電路板(3)，所述電源電路板(I)用于給模擬電路板(2)和數(shù)字電路板(3)提供電源； 其特征在于:所述模擬電路板(2)包括:激光器(9)、激光器發(fā)光電路(4)和信號(hào)調(diào)理電路(5)，所述數(shù)字電路板(3)包括主控電路(6)、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(7)和通信電路(8)，所述激光器發(fā)光電路(4)、信號(hào)調(diào)理電路(5)、電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(7)和通信電路(8)分別與所述主控電路(6)相連； 所述激光器發(fā)光電路(4)接收主控電路(6)發(fā)來(lái)的控制激光器(9)發(fā)光指令，并將激光器(9)發(fā)射的激光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)發(fā)回至主控電路(6)，所述激光器(9)發(fā)射的激光信號(hào)照射至被測(cè)顆粒物后產(chǎn)生光散射信號(hào);所述信號(hào)調(diào)理電路(5)接收光散射信號(hào)，并根據(jù)主控電路(6)發(fā)來(lái)的信號(hào)調(diào)理指令，對(duì)接收的光散射信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大及增益調(diào)整； 所述主控電路(6)接收信號(hào)調(diào)理電路(5)發(fā)來(lái)的調(diào)整后的光散射信號(hào)，將該調(diào)整后的光散射信號(hào)轉(zhuǎn)換為被測(cè)顆粒物的濃度電壓信號(hào)，并將該濃度電壓信號(hào)發(fā)送至電壓-電流轉(zhuǎn)換電路(7)進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換后輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路板(I)包括開(kāi)關(guān)電路(10)、穩(wěn)壓電路(11)和電源極性轉(zhuǎn)換電路(12)，所述開(kāi)關(guān)電路(10)分別與所述穩(wěn)壓電路(11)和電源極性轉(zhuǎn)換電路(12)相連，所述穩(wěn)壓電路(11)與電源電路板(I)的5V電壓輸出端子Al，以及電源電路板(I)的3.2V電壓輸出端子A2相連，所述電源極性轉(zhuǎn)換電路(12)與電源電路板(I)的485-5V電壓輸出端子A3，以及電源電路板(I)的-5V電壓輸出端子A4相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述激光器發(fā)光電路(4)的電路結(jié)構(gòu)為:包括:激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的負(fù)極端KLD與電阻Rl的一端相連，所述電阻Rl的另一端并接電容Cl的一端后與激光器(9)的負(fù)極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的正極監(jiān)視端AMD與激光器(9)的正極相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICI的輸入端IN串接電阻R2后與主控電路(6 )的控制信號(hào)輸出端P麗-1相連，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片ICI的電源端VCC并接電容C2的一端、電容C3的一端后與電源電路板(I)的5V電壓輸出端子Al相連，所述電容C2的另一端并接電容C3的另一端后接地，所述激光驅(qū)動(dòng)芯片I Cl的看門(mén)狗端CWD串接電容C4后與電容C5的一端、電容R3的一端連接后接地，所述電容C5的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的功率控制端Cl相連，所述電阻R3的另一端與激光驅(qū)動(dòng)芯片ICl的參考電流輸入端ISET端相連； 所述電容Cl的另一端并接電阻R4的一端、激光器(9)的公共端、放大器IC2的輸入負(fù)端IN-，所述電阻R4的另一端并接電源電路板(I)的5V電壓輸出端子Al、放大器IC2的輸入正端IN+，所述放大器IC2的接地端GND接地，所述放大器IC2的輸出端OUT與放大器IC3的正輸入端相連，所述放大器IC3的負(fù)輸入端并接放大器IC3的輸出端后與主控電路(6)的激光電流輸入端LS-1相連，所述放大器IC3的電源負(fù)端V-接地，所述放大器IC3的電源正端V+并接電容C6的一端、電源電路板(I)的3.2V電壓輸出端子A2，所述電容C6的另一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理電路(5)包括依次連接的壓降電路(13)和增益調(diào)整電路(14)，所述壓降電路(13)分別與所述電源電路板(I)的3.2V電壓輸出端子A2，以及電源電路板(I)的-5V電壓輸出端子A4相連，所述壓降電路(13)的電壓正輸出端子BI輸出2.5V電壓，所述壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2輸出-2.5V電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低濃度顆粒物在線(xiàn)測(cè)試儀中的顆粒物濃度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述增益調(diào)整電路(14)的電路結(jié)構(gòu)為:包括:光接收二極管Dl，所述光接收二極管Dl的正極接地，所述光接收二極管Dl的負(fù)極并接放大器IC21的輸入負(fù)端后與電阻R21的一端、電容C21的一端相連，所述電阻R21的另一端并接電容C21的另一端后與電容C21的另一端、電容C23的一端、放大器IC21的輸出端OUT相連，所述放大器IC21的電源正端V+并接電容C22的一端后與壓降電路(13)的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C22的另一端接地，所述放大器IC21的電源負(fù)端V-并接電容C24的一端后與壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C24的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端接地； 所述電容C23的另一端并接電阻R22的一端后與電阻R23的一端相連，所述電阻R22的另一端接地，所述電阻R23的另一端并接電阻R25的一端后與放大器IC22的負(fù)輸入端相連，所述電阻R25的另一端并接可調(diào)電阻R26的一端和可調(diào)電阻R26的滑動(dòng)端，所述可調(diào)電阻R26的另一端并接放大器IC22的輸出端后與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2B、單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端SlA相連，所述放大器IC22的電源正端V+并接電容C26的一端后與壓降電路(13)的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C26的另一端接地，所述放大器IC22的電源負(fù)端V-并接電容C25的一端后與壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C25的另一端接地，所述放大器IC21的輸入正端串接電阻R24后接地； 所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S2A并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸入端S3B、輸入端D3、輸入端S3A、低電平使能端EN后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VSS并接電容C30后與壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C30的另一端并接單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的接地端GND后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端AO并接控制端Al后與電阻R31的一端、主控電路(6)的控制信號(hào)輸出端SYNC相連，所述電阻R31的另一端與壓降電路(13)的電壓正輸出端子BI相連，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的控制端A2并接輸入端SlB后接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的電源端VDD并接電容C31的一端后與壓降電路(13 )的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C31的另一端接地，所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸出端D2串接電阻R32后并接電阻R34的一端、放大器IC31的輸入負(fù)端，所述電阻R34的另一端并接放大器IC31的輸出端后與電阻R36的一端相連，所述放大器IC31的輸入正端并接電阻R35的一端后與電阻R33的一端相連，所述電阻R33的另一端與單刀雙擲開(kāi)關(guān)Kl的輸出端Dl相連，所述電阻R35的另一端接地，所述放大器IC31的電源正端V+并接電容C33的一端后與壓降電路(13)的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C33的另一端接地，所述放大器IC31的電源負(fù)端V-并接電容C32的一端后與壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C32的另一端接地； 所述電阻R36的另一端并接電阻R37的一端后與電容C34的一端相連，所述電阻R37的另一端并接電容C37的一端后與放大器132的輸入正端相連，所述電容C37的另一端接地，所述放大器132的輸入負(fù)端并接電阻R38的一端后與電阻R39的一端相連，所述電阻R38的另一端接地，所述電阻R39的另一端并接放大器132的輸出端后與電容C34的另一端、主控電路(6)的輸入端SIGNAL相連，所述放大器IC32的電源正端V+并接電容C35的一端后與壓降電路(13 )的電壓正輸出端子BI相連，所述電容C35的另一端接地，所述放大器IC32的電源負(fù)端V-并接電容C36的一端后與壓降電路(13)的電壓負(fù)輸出端子B2相連，所述電容C36的另一端接 O地
【文檔編號(hào)】G01N15/06GK205538571SQ201620097755
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】閆興鈺, 張利軍, 孟瑞生, 呂子嘯, 郭旭, 白惠峰, 白慧賓
【申請(qǐng)人】中綠環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>