粉尘监测仪电路制造技术

本发明专利技术公开了一种粉尘监测仪电路，包括电源、MCU主控单元、激光器驱动电路、差压变送器电路、热敏电阻、检测接收电路、RS485接口和4‑20mA输出接口、电磁阀控制电路和LCD显示屏驱动电路；MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供元器件和接口的底层驱动，激光驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管，差压变送器电路用于控制差压变送器的动作，热敏电阻用于对电路板的板载温度进行实时的监测，检测接收电路用于将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号。本发明专利技术以光散射原理为基础，围绕单片机为控制核心，确保数据采集、数据处理和数据显示的稳定性，保证粉尘监测仪的监测精度。

Dust monitor circuit

【技术实现步骤摘要】
粉尘监测仪电路
本专利技术属于电子控制
，尤其涉及一种粉尘监测仪电路。
技术介绍
粉尘监测仪主要用于在线监测烟气中的10mg/m3以下级别的超低浓度粉尘测量，为了确保监测精度，对数据采集、数据处理和数据显示等功能的稳定性以及抗干扰能力要求非常高，常规的电路无法满足粉尘检测仪的需求，因此，需要采用专门的电路进行控制。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种以激光前散射原理为基础，围绕单片机为控制核心，确保数据采集、数据处理和数据显示等功能的稳定性，从而保证粉尘监测仪的监测精度，满足粉尘监测仪需求的粉尘监测仪电路。本专利技术的技术方案：一种粉尘监测仪电路，包括电源、MCU主控单元、连接在MCU主控单元上的激光器驱动电路、差压变送器电路、热敏电阻、检测接收电路、RS485接口和4-20mA输出接口、电磁阀控制电路和LCD显示屏驱动电路；所述MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供元器件和接口的底层驱动，所述激光驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管，所述差压变送器电路用于控制差压变送器的动作，所述热敏电阻用于对电路板的板载温度进行实时的监测，所述检测接收电路用于将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号，所述电磁阀控制电路用于控制电磁阀的动作。本专利技术以激光前散射原理为基础，围绕单片机为控制核心，确保数据采集、数据处理和数据显示等功能的稳定性，从而保证粉尘监测仪的监测精度，满足粉尘监测仪的需求。优选地，由MCU主控单元提供底层驱动的元器件包括定时器、中断系统、AD采样、DA输出、PWM调制、串口以及I/O端口。优选地，所述激光驱动器的最大开关频率为200KHZ，其通过开关输入激活激光二极管,具有光学激光器平均值的控制和综合保护功能,确保不会损伤敏感半导体的激光器件。其中，板载校准激光器电路通过特定频率的模拟PWM调制光波，可以对不同的粉尘浓度进行有效的模拟校准，获取线性系数，保证了批量生产的准确性和一致性。优选地，差压变送器的输出电平为2.5V~5V,压差变送器电路将差压变送器的输出电平与2.5V基准电压进行比较，然后再经过放大处理，最后将电平信号转换为0~2.5V电压，直接通过单片机进行AD采样。优选地，所述检测接收电路还对转换成的电压信号，先进行前置放大，再进行滤波处理，最后再进行后级的放大，最终通过AD采样得到有效的电平信息。优选地，所述电磁阀控制电路通过控制电磁阀动作来控制系统中气路的切换，当需要电磁阀打开时，保证接口处有24V电源输出。优选地，所述LCD显示屏驱动电路用于提供LCD与MCU相连接的线路以及背光电源。提供低成本的8080/6800并列式MCU接口，由于内建强大的硬件加速功能，可降低数据输出所需的时间并且改善效率。本专利技术以激光前散射原理为基础，围绕单片机为控制核心，确保数据采集、数据处理和数据显示等功能的稳定性，从而保证粉尘监测仪的监测精度，满足粉尘监测仪的需求。附图说明图1为本专利技术的电路控制流程图；图2为本专利技术中MCU控制单元的电路原理图；图3为本专利技术中激光器驱动电路的电路原理图；图4为本专利技术中差压变送器电路的电路原理图；图5为本专利技术中热敏电阻与电磁阀控制电路的电路原理图；图6为本专利技术中检测接收电路的电路原理图；图7为本专利技术中4-20mA输出电路的电路原理图；图8为本专利技术中通讯接口电路的电路原理图；图9为本专利技术中LCD接口及开关量输出电路的电路原理图；图10为本专利技术中电源的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明，但并不是对本专利技术保护范围的限制。如图1-10所示，一种粉尘监测仪电路，包括电源、MCU主控单元、连接在MCU主控单元上的激光器驱动电路、差压变送器电路、热敏电阻、检测接收电路、RS485接口和4-20mA输出接口、电磁阀控制电路和LCD显示屏驱动电路；所述MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供元器件和接口的底层驱动，所述激光驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管，所述差压变送器电路用于控制差压变送器的动作，所述热敏电阻用于对电路板的板载温度进行实时的监测，所述检测接收电路用于将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号，所述电磁阀控制电路用于控制电磁阀的动作。MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供各个元器件和接口的底层驱动，包括定时器、中断系统、AD采样、DA输出、PWM调制、串口以及多种I/O端口等，内部可以嵌入UCOS操作系统，进而提高处理信息的速度。激光器驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管,最大开关频率可达到200KHZ。通过开关输入激活激光二极管,具有光学激光器平均值的控制和综合保护功能,确保不会损伤敏感半导体的激光器件。差压变送器电路由于差压变送器的输出电平为2.5V~5V,因此将差压变送器的输出电平与2.5V基准电压进行比较，然后再经过放大处理，最后将电平信号转换为0~2.5V电压，可直接通过单片机进行AD采样。由于仪器需要在室外工作并长期稳定运行，因此，需要热敏电阻对电路板的板载温度进行实时的监测，一旦温度过高，就会输出报警信息，用来对电路元器件进行保护。检测接收电路将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号；由于光电探测器所接收的光信号很弱，因此输出的电信号往往深埋在电路的噪声中，所以需要对转换成的电压信号，先进行前置放大，再进行滤波处理，最后再进行后级的放大，最终通过AD采样得到有效的电平信息。RS485接口和4-20mA输出接口采用光耦隔离电路设计，保证输出电路的独立性和安全可靠性。电磁阀控制电路用于控制系统中气路的切换，当需要电磁阀打开时，保证接口处有24V电源输出。LCD显示屏驱动电路提供LCD与MCU相连接的线路以及背光电源。本专利技术以激光前散射原理为基础，围绕单片机为控制核心，确保数据采集、数据处理和数据显示等功能的稳定性，从而保证粉尘监测仪的监测精度，满足粉尘监测仪的需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉尘监测仪电路，其特征在于：其包括电源、MCU主控单元、连接在MCU主控单元上的激光器驱动电路、差压变送器电路、热敏电阻、检测接收电路、RS485接口和4-20mA输出接口、电磁阀控制电路和LCD显示屏驱动电路；所述MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供元器件和接口的底层驱动，所述激光驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管，所述差压变送器电路用于控制差压变送器的动作，所述热敏电阻用于对电路板的板载温度进行实时的监测，所述检测接收电路用于将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号，所述电磁阀控制电路用于控制电磁阀的动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉尘监测仪电路，其特征在于：其包括电源、MCU主控单元、连接在MCU主控单元上的激光器驱动电路、差压变送器电路、热敏电阻、检测接收电路、RS485接口和4-20mA输出接口、电磁阀控制电路和LCD显示屏驱动电路；所述MCU主控单元作为整个电路的控制核心，提供元器件和接口的底层驱动，所述激光驱动电路用于驱动连续和脉冲操作的激光二极管，所述差压变送器电路用于控制差压变送器的动作，所述热敏电阻用于对电路板的板载温度进行实时的监测，所述检测接收电路用于将光电探测器接受到微弱的光强感应电流，经过大电阻，将电流信号转化成电压信号，所述电磁阀控制电路用于控制电磁阀的动作。


2.根据权利要求1所述的一种粉尘监测仪电路，其特征在于：由MCU主控单元提供底层驱动的元器件包括定时器、中断系统、AD采样、DA输出、PWM调制、串口以及I/O端口。


3.根据权利要求1所述的一种粉尘监测仪电路，其特征在于：所述激光驱动器的最大开关频率为200KHZ，其通过开关输入激活...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁晓乐，朱凯，鲍轶轮，丁根生，方普，
申请(专利权)人：杭州绰美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33