一种便携式空气污染物采集设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式空气污染物采集设备，包括壳体，设置在壳体上的显示模块和按键模块，以及设置在壳体内的甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和具有A/D转换功能的STC单片机；所述显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块均与STC单片机连接。本实用新型专利技术设计合理、成本低廉、使用方便，不仅便于携带，而且能很好地同时对空气中诸如甲醛和氨气污染物进行采样和显示。

A portable air pollutant collection device

【技术实现步骤摘要】
一种便携式空气污染物采集设备
本技术涉及空气检测
，具体地说，是涉及一种便携式空气污染物采集设备。
技术介绍
空气中的污染物种类繁多，要对污染进行有效的治理，就必须首先明确污染物的种类，才能达到对症下药。因此，首先需要对空气中的污染物进行采样，明确污染物的主要成分，才能有针对性的进行污染治理。而目前的空气污染物采样设备，功能较为单一，仅能针对一种污染物进行采样，例如甲醛传感器、氨气传感器等，既不能同时检测多种污染物，而且分散式的采样操作也较为麻烦，携带也不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种便携式空气污染物采集设备，不仅携带方便，而且可同时实现甲醛和氨气的采样和显示。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种便携式空气污染物采集设备，包括壳体，设置在壳体上的显示模块和按键模块，以及设置在壳体内的甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和具有A/D转换功能的STC单片机；所述显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块均与STC单片机连接。具体地，所述甲醛感应模块包括甲醛传感器和与之相连的第一信号调理电路；所述STC单片机与第一信号调理电路连接。进一步地，所述第一信号调理电路包括IN-接甲醛传感器对电极端口、IN+端接甲醛传感器工作电极端口的运算放大器U，一端接运算放大器U的IN-端、另一端串联一热敏电阻R4后接运算放大器U的OUT端的电阻R2，与电阻R2连接并与热敏电阻R4并联的电阻R3，一端接运算放大器U的IN-端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C1，一端接运算放大器U的IN+端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C2，一端接运算放大器U的OUT端、另一端接信号调理模块的滤波电阻R5，以及一端接在滤波电阻R5与信号调理模块之间、另一端接地的滤波电容C3。具体地，所述氨气感应模块包括氨气传感器和与之相连的第二信号调理电路；所述STC单片机与第二信号调理电路连接。进一步地，所述第二信号调理电路包括与氨气传感器连接的恒电位电路和与之连接的I/V转换电路；所述STC单片机与I/V转换电路连接。再进一步地，所述恒电位电路包括1引脚接氨气传感器对电极端口的AD放大器，一端接氨气传感器参比电极端口、另一端串联一电阻R7后接AD放大器2引脚的电阻R6，一端接AD放大器1引脚、另一端接在电阻R6与电阻R7之间的电容C4，漏极接AD放大器2引脚、源极同时接氨气传感器工作电极端口和AD放大器6引脚的JGFET管Q，以及一端接AD放大器4引脚、另一端接地的电容C5；所述I/V转换电路与AD放大器连接。更进一步地，所述I/V转换电路包括一端接AD放大器8引脚、另一端接地的电容C6，一端接AD放大器7引脚、另一端接STC单片机的电阻R11，接在AD放大器6、7引脚之间的电容C7，一端接电阻R11、另一端接地的电容C8，以及并联接在AD放大器6、7引脚之间的电阻R12、R13、R14。优选地，所述JGFET管Q为P沟JGFET管。优选地，所述STC单片机的型号为STC12C5A60S2。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本技术通过设置壳体、显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和STC单片机，利用各个模块的相互配合，不仅方便携带，而且能同时实现甲醛和氨气的采用检测和显示。(2)本技术本技术根据不同传感器的工作特点，相应设计了不同的信号调理电路，这些信号调理电路不仅电路结构简单、成本低廉，而且能有效实现传感器信号的放大和滤波处理，确保了单片机的处理和数据的显示精度，从而为有针对性的治理提供了保障。(3)本技术所采用的STC单片机，型号为STC12C5A60S2，其自带有A/D转换功能，可以进一步简化整体电路设计。附图说明图1为本技术的外部结构示意图。图2为本技术的电路原理框图。图3为甲醛感应模块的电路图。图4为氨气感应模块的电路图。其中，附图标记对应的名称为：1-壳体，2-显示模块，3-按键模块。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括但不仅限于以下实施例。实施例本技术提供了一种便携式空气污染物采集设备，可有效采集空气中的甲醛、氨气浓度并进行监测。如图1、2所示，本技术主要由壳体1，设置在壳体1上的显示模块2和按键模块3，以及设置在壳体内的甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和单片机组成；其中，所述的显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块均与单片机连接。本技术以单片机作为核心，对甲醛感应模块、氨气感应模块传输的信号进行处理，并在获得相应的甲醛和氨气浓度值后进行显示。由于整个电路需要用到A/D转换，故本技术采用具有AD转换功能的STC系列单片机(例如STC12C5A60S2)，并以此搭建整个采用检测电路系统。在常规的针对诸如甲醛、氨气等成分浓度的检测中，由于相关传感器输出的模拟信号较为微弱，因而需要进行放大和滤波处理后再进行A/D转换成数字信号，最后经单片机处理后将浓度值进行显示。本技术针对传感器信号的放大和滤波，设计了较为简单、且能有效提高处理精度的相关电路结构，如图3、4所示，下面一一对此进行介绍。首先是甲醛感应模块，其包括甲醛传感器和第一信号调理电路，所述的第一信号调理电路包括IN-接甲醛传感器对电极端口、IN+端接甲醛传感器工作电极端口的运算放大器U，一端接运算放大器U的IN-端、另一端串联一热敏电阻R4后接运算放大器U的OUT端的电阻R2，与电阻R2连接并与热敏电阻R4并联的电阻R3，一端接运算放大器U的IN-端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C1，一端接运算放大器U的IN+端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C2，一端接运算放大器U的OUT端、另一端接信号调理模块的滤波电阻R5，以及一端接在滤波电阻R5与信号调理模块之间、另一端接地的滤波电容C3。本实施例中的第一信号调理电路还配置有电阻R1(一端接运算放大器U的IN-端，另一端接地)。本实施例中，运算放大器U配合电阻R2、R3和热敏电阻R4后可实现对甲醛传感器信号的放大，并且热敏电阻R4可以对温度补偿进行校准。甲醛传感器输出电流和第一信号调理电路输出的电压关系为：U＝I×(R2+R3//R4)。其次是氨气感应模块，包括氨气传感器和第二信号调理电路，其中的第二信号调理电路又分为恒电位电路和I/V转换电路。所述的恒电位电路包括1引脚接氨气传感器对电极端口的AD放大器(例如AD8572)，一端接氨气传感器参比电极端口、另一端串联一电阻R7后接AD放大器2引脚的电阻R6，一端接AD放大器1引脚、另一端接在电阻R6与电阻R7之间的电容C4，漏极接AD放大器2引脚、源极同时接氨气传感器工作电极端口和AD放大器6引脚的JGFET管Q，以及一端接AD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式空气污染物采集设备，其特征在于，包括壳体，设置在壳体上的显示模块和按键模块，以及设置在壳体内的甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和具有A/D转换功能的STC单片机；所述显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块均与STC单片机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式空气污染物采集设备，其特征在于，包括壳体，设置在壳体上的显示模块和按键模块，以及设置在壳体内的甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块和具有A/D转换功能的STC单片机；所述显示模块、按键模块、甲醛感应模块、氨气感应模块、电源模块均与STC单片机连接。


2.根据权利要求1所述的一种便携式空气污染物采集设备，其特征在于，所述甲醛感应模块包括甲醛传感器和与之相连的第一信号调理电路；所述STC单片机与第一信号调理电路连接。


3.根据权利要求2所述的一种便携式空气污染物采集设备，其特征在于，所述第一信号调理电路包括IN-接甲醛传感器对电极端口、IN+端接甲醛传感器工作电极端口的运算放大器U，一端接运算放大器U的IN-端、另一端串联一热敏电阻R4后接运算放大器U的OUT端的电阻R2，与电阻R2连接并与热敏电阻R4并联的电阻R3，一端接运算放大器U的IN-端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C1，一端接运算放大器U的IN+端、另一端接运算放大器U的OUT端的电容C2，一端接运算放大器U的OUT端、另一端接信号调理模块的滤波电阻R5，以及一端接在滤波电阻R5与信号调理模块之间、另一端接地的滤波电容C3。


4.根据权利要求1～3任一项所述的一种便携式空气污染物采集设备，其特征在于，所述氨气感应模块包括氨气传感器和与之相连的第二信号调理电路；所述STC单片机与第二信号调理电路连接。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋兵，
申请(专利权)人：广州清流环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44