一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路，信号输入端通过第一电容连接至第一运放的正向输入端，第一运放的正向输入端通过第三电阻接地，第一运放的反向输入端通过第一电阻接地，第一运放的反向输入端通过第二电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端通过串联的第四电阻、第二电容和第三电容连接至第二运放的正向输入端，第二运放的反向输入端通过第五电阻接地，第二运放的反向输入端通过第六电阻连接至第二运放的输出端，第四电阻和第二电容之间通过串联的第七电阻和第八电阻连接至第二运放的正向输入端，第七电阻和第八电阻之间通过第四电容接地。本实用新型专利技术能够改进现有技术的不足，提高了信号的信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测
，尤其是一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路。
技术介绍
差分吸收光谱法（DOAS）最早由德国海德堡大学环境物理研究所的Platt提出。主要是利用吸收分子在紫外到可见光段的特征吸收来研究大气层的痕量气体成分（CH2O、O3、NO2、SO2、Hg、NH3等）。差分吸收光谱技术是利用空气中气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分，并根据窄带吸收强度来推演气体的浓度，因此差分吸收光谱方法具有一些传统检测方法所无法比拟的优点。DOAS广泛应用于测量大气中污染气体浓度，以后逐渐在烟气监测领域也得到应用，差分吸收光谱法的主要优点是可以在不受被测对象化学行为的干扰的情况下来测量它们的绝对浓度，可以通过分析几种气体在同一波段的重叠吸收光谱，来同时测定几种气体的浓度。增加测量气体的数量只需要更改软件，不需要增加硬件。目前DOAS在烟气监测中的应用方式有两种1、直接测量式CEMS；2、完全抽取式CEMS。无论哪种方式，光谱信号的传输和处理都是整个系统的关键所在。现有的光谱信号在传输过程会不可避免的出现噪声干扰，这就使得信号的降噪成为了保证检测精度的重要手段。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路，能够解决现有技术的不足，提高了信号的信噪比。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路，信号输入端通过第一电容连接至第一运放的正向输入端，第一运放的正向输入端通过第三电阻接地，第一运放的反向输入端通过第一电阻接地，第一运放的反向输入端通过第二电阻连接至第一运放的输出端，第一运放的输出端通过串联的第四电阻、第二电容和第三电容连接至第二运放的正向输入端，第二运放的反向输入端通过第五电阻接地，第二运放的反向输入端通过第六电阻连接至第二运放的输出端，第四电阻和第二电容之间通过串联的第七电阻和第八电阻连接至第二运放的正向输入端，第七电阻和第八电阻之间通过第四电容接地，第二电容和第三电容之间通过第九电阻连接至第二运放的输出端，信号输入端通过第十电阻连接至三极管的集电极，三极管的集电极通过第五电容接地，三极管的基极通过第十一电阻连接至第四电阻和第二电容之间，三极管的发射极通过串联的第十二电阻和第一电感连接至第二运放的输出端，第十二电阻和第一电感之间通过第六电容接地，第二运放的输出端通过第七电容接地，第二运放的输出端连接至信号输出端。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本技术通过第一运放和第二运放组成了两级降噪电路，对输入信号进行滤波降噪。由三极管组成的控制电路通过针对第一级降噪电路的输出量，对整个降噪电路的滤波参数进行调整控制，从而提高了整个降噪电路对于干扰信号的过滤效果，提高了输出信号的信噪比。附图说明图1是本技术一个具体实施方式的电路图。图中：R1、第一电阻；R2、第二电阻管；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；L1、第一电感；Q、三极管；A1、第一运放；A2、第二运放；IN、信号输入端；OUT、信号输出端。具体实施方式参照图1，本技术一个具体实施方式的信号输入端IN通过第一电容C1连接至第一运放A1的正向输入端，第一运放A1的正向输入端通过第三电阻R3接地，第一运放A1的反向输入端通过第一电阻R1接地，第一运放A1的反向输入端通过第二电阻R2连接至第一运放A1的输出端，第一运放A1的输出端通过串联的第四电阻R4、第二电容C2和第三电容C3连接至第二运放A2的正向输入端，第二运放A2的反向输入端通过第五电阻R5接地，第二运放A2的反向输入端通过第六电阻R6连接至第二运放A2的输出端，第四电阻R4和第二电容C2之间通过串联的第七电阻R7和第八电阻R8连接至第二运放A2的正向输入端，第七电阻R7和第八电阻R8之间通过第四电容C4接地，第二电容C2和第三电容C3之间通过第九电阻R9连接至第二运放A2的输出端，信号输入端IN通过第十电阻R10连接至三极管Q的集电极，三极管Q的集电极通过第五电容C5接地，三极管Q的基极通过第十一电阻R11连接至第四电阻R4和第二电容C2之间，三极管Q的发射极通过串联的第十二电阻R12和第一电感L1连接至第二运放A2的输出端，第十二电阻R12和第一电感L1之间通过第六电容C6接地，第二运放A2的输出端通过第七电容C7接地，第二运放A2的输出端连接至信号输出端OUT。其中，第一电阻R1为50kΩ、第二电阻R2为70kΩ、第三电阻R3为90kΩ、第四电阻R4为70kΩ，第五电阻R5为50kΩ，第六电阻R6为35kΩ，第七电阻R7为100kΩ，第八电阻R8为150kΩ，第九电阻R9为80kΩ，第十电阻R10为120kΩ，第十一电阻R11为60kΩ，第十二电阻R12为170kΩ。第一电容C1为50μF，第二电容C2为75μF，第三电容C3为110μF，第四电容C4为230μF，第五电容C5为60μF，第六电容C6为200μF，第七电容C7为300μF。第一电感L1为0.45mH。DOAS在烟气排放监测中的原理:其最基本的原理是利用光谱吸收的朗伯-比尔定律：I(λ)=Io(λ)exp[-L﹒C﹒σ(λ)]------------（1）I(λ)--------------经过光路衰减的接收光强Io(λ)-------------光源的原始光强L------------------光程C------------------气体浓度σ(λ)------------待测气体的吸收截面在测量燃煤电站锅炉、各种工业窑炉等固定污染源排放的烟气组分时，由于烟气成分复杂，各种烟气成分对光均有不同的吸收作用，当监测某种气体成分时，其他组分的气体的吸收必然会对准确测量被测对象产生干扰作用，因此对于固定污染源的烟气排放监测，无法直接使用式（1）来进行混合气体的测量。所以可将式（1）修改为：I(λTP)=Io(λ)exp{-[∑Ciσi(λTP)+Εm(λ)+Εr(λ)]﹒L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路，其特征在于：信号输入端（IN）通过第一电容（C1）连接至第一运放（A1）的正向输入端，第一运放（A1）的正向输入端通过第三电阻（R3）接地，第一运放（A1）的反向输入端通过第一电阻（R1）接地，第一运放（A1）的反向输入端通过第二电阻（R2）连接至第一运放（A1）的输出端，第一运放（A1）的输出端通过串联的第四电阻（R4）、第二电容（C2）和第三电容（C3）连接至第二运放（A2）的正向输入端，第二运放（A2）的反向输入端通过第五电阻（R5）接地，第二运放（A2）的反向输入端通过第六电阻（R6）连接至第二运放（A2）的输出端，第四电阻（R4）和第二电容（C2）之间通过串联的第七电阻（R7）和第八电阻（R8）连接至第二运放（A2）的正向输入端，第七电阻（R7）和第八电阻（R8）之间通过第四电容（C4）接地，第二电容（C2）和第三电容（C3）之间通过第九电阻（R9）连接至第二运放（A2）的输出端，信号输入端（IN）通过第十电阻（R10）连接至三极管（Q）的集电极，三极管（Q）的集电极通过第五电容（C5）接地，三极管（Q）的基极通过第十一电阻（R11）连接至第四电阻（R4）和第二电容（C2）之间，三极管（Q）的发射极通过串联的第十二电阻（R12）和第一电感（L1）连接至第二运放（A2）的输出端，第十二电阻（R12）和第一电感（L1）之间通过第六电容（C6）接地，第二运放（A2）的输出端通过第七电容（C7）接地，第二运放（A2）的输出端连接至信号输出端（OUT）。...

【技术特征摘要】
1.一种用于紫外光差分气体检测系统的信号降噪电路，其特征在于：信号输入端（IN）通过第一电容（C1）连接至第一运放（A1）的正向输入端，第一运放（A1）的正向输入端通过第三电阻（R3）接地，第一运放（A1）的反向输入端通过第一电阻（R1）接地，第一运放（A1）的反向输入端通过第二电阻（R2）连接至第一运放（A1）的输出端，第一运放（A1）的输出端通过串联的第四电阻（R4）、第二电容（C2）和第三电容（C3）连接至第二运放（A2）的正向输入端，第二运放（A2）的反向输入端通过第五电阻（R5）接地，第二运放（A2）的反向输入端通过第六电阻（R6）连接至第二运放（A2）的输出端，第四电阻（R4）和第二电容（C2）之间通过串联的第七电阻（R7）和第八电阻（R8）...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄禹川，罗东晖，高中华，郑海明，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北;13