一种量程自控的微量水蒸气浓度检测系统技术方案

一种量程自控的微量水蒸气浓度检测系统，属气体传感系统检测领域，系统组成包括单片机、激光器温控和驱动模块、DFB激光器、气室、光电探测器、电流电压转换模块、锁相放大器、高精度基准电压发生器，减法器，增益控制模块、信号采集模块。该系统对传统二次谐波法微量水蒸气检测系统中的多路固定参数的量程选择模块进行改造，在锁相放大器得到还有浓度信息的谐波幅值后，利用增益控制模块控制谐波增益，并通过增益控制模块与信号采集模块之间的信息交互，实现量程自控，最后通过输出谐波幅值与增益值得到待测气体中水蒸气浓度。该系统打破浓度量程对电路测量的限制，扩大探测浓度范围，有效提高信噪比，有利于提取气体浓度信息。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于属气体传感系统检测领域，是同时使用高精度电压参考、直流调整和单片机控制的一种量程自控的微量水蒸气浓度检测系统。
技术介绍
水是我们赖以生存的重要物质，检测水蒸气浓度在很多领域都有重要意义。例如特高压输变电系统设备中介质气体SF6中含有水分时，会生成毒性和腐蚀性很强的化学物质，腐蚀绝缘设备，甚至发生爆炸。在食品加工行业，包装袋内的水含量超标，会直接影响食品质量。变压器油中含水量越多，油质本身老化、设备绝缘老化及金属部件腐蚀速度越快；天然气中水的存在会引起管线水堵，腐蚀管线、仪表和设备，影响天然气计量的准确度，给天然气的安全生产和使用造成极大危害。而光纤气体传感器因其稳定性好、测量精度高、抗电磁干扰、在线检测、可实现无电检测等优点在痕量气体浓度的测量中得到越来越广泛的应用。现如今对于测量微量水蒸气最有效的方法是二次谐波法，属于光纤气体传感器的一种有效应用，该方法测量精度高，稳定性好，抗干扰能力强。为了适应更宽范围的水蒸气浓度测量，同时进一步提高系统信噪比，在不同的浓度范围，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量程自控的微量水蒸气浓度检测系统，包括单片机A、B、温控驱动模块、DFB激光器、气室、光电探测器、电流电压转换模块、锁相放大器、高精度基准电压发生器，减法器，增益控制模块和信号采集模块，温控驱动模块包括温控模块和驱动模块，其特征在于单片机A连接驱动模块，温控驱动模块与DFB激光器相连接，DFB激光器位于气室之前，气室后面放置光电探测器，光电探测器输出端连接到电流电压转换模块的输入端，电流电压转换模块输出端和锁相放大器相连接，单片机A连接到锁相放大器的参考信号输入端，为锁相放大器提供参考信号，锁相放大器与减法器的正相输入端相连，高精度基准电压发生器与减法器的负向输入端相连，增益控制模块连接到...

【技术特征摘要】
1.一种量程自控的微量水蒸气浓度检测系统，包括单片机A、B、温控驱动模块、DFB激
光器、气室、光电探测器、电流电压转换模块、锁相放大器、高精度基准电压发生器，减法
器，增益控制模块和信号采集模块，温控驱动模块包括温控模块和驱动模块，其特征在于单
片机A连接驱动模块，温控驱动模块与DFB激光器相连接，DFB激光器位于气室之前，气室
后面放置光电探测器，光电探测器输出端连接到电流电压转换模块的输入端，电流电压转换
模块输出端和锁相放大器相连接，单片机A连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希，常军，魏巍，刘媛媛，王福鹏，刘永宁，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东;37