一种车载透射式烟度计及车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种车载透射式烟度计及车辆，车载透射式烟度计包括：光源电路、检测器电路、单片机；光源电路生成射入待测气室的入射光；检测器电路检测入射光经过待测气室后的出射光，并将出射光转换为电信号；单片机接收电信号，并根据该电信号计算待测气室的灰尘浓度；光源电路包括温度补偿电路；温度补偿电路包括温度传感器PT100、第一电阻R1和第一电容C1，温度传感器与第一电容C1并联连接，第一电容C1的一端通过该第一电阻R1连接电源，第一电容C1的另一端接地。解决现有技术中车载透射式烟度计的激光器由于长时间运行温度升高，能量不稳定，导致待测气室内灰尘浓度测定准确度降低的问题，从而实现了对灰尘浓度的准确测定。

【技术实现步骤摘要】
一种车载透射式烟度计及车辆
本专利技术涉及环境保护测量
，具体涉及一种车载透射式烟度计及车辆。
技术介绍
2018年，我国机动车保有量3.26亿辆；其中：汽车2.17亿辆，柴油车1956.7万辆，重型柴油车616.6万辆，移动污染源NOX和PM2.5排放逐渐成为大气污染主要贡献者。尤其是占汽车保有量9.1％的柴油车，贡献率几乎100％颗粒物PM污染物。在中国第六阶段中规定了重型柴油车污染物排放限值及测量方法，因此推出车载透射式烟度计符合大气污染治理的重点方向和趋势。车载式烟度计是一种全流光透射式烟度计，烟度计由传感器终端、信号处理部分以及导气管部分组成。透射式烟度计是根据柴油机排放污染物对可见光具有散射及吸收作用的原理而设计的，如图1所示，当一束平行单色光经半透反射镜反射，成为平行光入射到气室，由对面反射镜窗片反射回气室，再穿过半透反射镜射入传感器。排气中含烟越多，平行光穿过测量室时光强衰减越大，相应的电信号就越弱，电信号经电路放大，可显示出相应的光吸收系数K值和不透光N值。标准：JJG976-2010透射式烟度计被测颗粒场时，会受到颗粒周围散射和吸收的影响，光强将被衰减。以此求得入射光通过待测浓度场的相对衰减率。而相对衰减率的大小基本上能线性反应待测气室灰尘的相对浓度。光强的大小和经光电转换的电信号强弱成正比，通过测得电信号就可以求得相对衰减率，进而就可以测定待测气室里灰尘的浓度。一般透射式烟度计电路包括测量单元和控制单元。首先由发动机排烟，尾气进入气室，经光源发生电路输出电信号，检测器电路将信号传给MCU，最后由CAN通讯输出。在光源发生过程中，单片机输出的PWM信号，驱动控制激光光源打灯,然而激光器在长时间运行中温度升高导致能量不稳定，进而导致待测气室里灰尘浓度测定准确度降低。针对现有技术中，车载透射式烟度计的激光器由于长时间运行温度升高，能量不稳定，导致待测气室内灰尘浓度测定准确度降低的问题，还未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种车载透射式烟度计及车辆，以解决现有技术中车载透射式烟度计的激光器由于长时间运行温度升高，能量不稳定，导致待测气室内灰尘浓度测定准确度降低的问题。为此，本专利技术实施例提供了如下技术方案：本专利技术第一方面，提供了一种车载透射式烟度计，包括：光源电路、检测器电路、单片机；所述光源电路用于生成射入待测气室的入射光；所述检测器电路用于检测所述入射光经过所述待测气室后的出射光，并将所述出射光转换为电信号；所述单片机用于接收所述电信号，并根据所述电信号计算所述待测气室的灰尘浓度；其中，所述光源电路包括温度补偿电路；所述温度补偿电路包括温度传感器(PT100)、第一电阻(R1)和第一电容(C1)，所述温度传感器与所述第一电容(C1)并联连接，所述第一电容(C1)的一端通过所述第一电阻(R1)连接电源，所述第一电容(C1)的另一端接地。可选地，检测器电路包括：第一二极管(D1)、第一运算放大器(U1)和第二电阻(R2)；其中，所述第一二极管(D1)的正极和负极分别连接至所述第一运算放大器(U1)的正极和负极，所述第一二极管(D1)的正极接地，所述第一运算放大器(U1)的负极接地，所述第二电阻(R2)的两端分别连接至所述第一运算放大器(U1)的负极和所述第一运算放大器(U1)的输出端。可选地，所述车载透射式烟度计还包括：吹扫电路；所述吹扫电路包括：泵(P1)、第一三极管(Q1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第二电容(R2)和第三电容(R3)；其中，所述第三电容(R3)的两端连接至所述泵(P1)，所述第一三极管(Q1)的发射极连接至所述第三电容(R3)，所述第一三极管(Q1)的集电极连接至电源，所述第一三极管(Q1)的基极通过所述第四电阻(R4)和所述第五电阻(R5)接地，所述第一三极管(Q1)的基极通过所述第二电容(R2)接地，所述第二电容(R2)与所述第五电阻(R5)并联连接，所述第三电阻(R3)的一端连接至所述第四电阻(R4)和所述第五电阻(R5)，所述第三电阻(R3)的另一端连接电源。可选地，所述第三电阻(R3)为可变电阻。可选地，所述光源电路包括：激光器、第二运算放大器(U2)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)；其中，所述激光器的一端接地，另一端接收控制信号，再一端连接至所述第二运算放大器(U2)的正极，所述第六电阻(R6)的一端接地，另一端连接至所述第二运算放大器(U2)的负极和所述第七电阻(R7)，所述第七电阻(R7)连接所述第二运算放大器(U2)的输出端。可选地，所述光源电路包括：加热电路；所述加热电路包括第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)；其中，所述第二三极管(Q2)的集电极通过所述第十电阻(R10)和所述第十一电阻(R11)连接至所述第三三极管(Q3)的集电极，所述第二三极管(Q2)的集电极连接至所述第三三极管(Q3)的基极，所述第九电阻(R9)的两端连接至所述第二三极管(Q2)的基极和发射极，所述第二三极管(Q2)和所述第三三极管(Q3)的发射极接地，所述第十电阻(R10)和所述十一电阻(R11)的连接处连接有电源，所述第八电阻(R8)的一端连接至所述第二三极管(Q2)的基极和所述第九电阻(R9)，另一端连接单片机输出的控制信号。本专利技术第二方面，提供了一种车辆，包括上述第一方面中任一所述的车载透射式烟度计。本专利技术实施例技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供了一种车载透射式烟度计及车辆，其中，车载透射式烟度计包括：光源电路、检测器电路、单片机；光源电路用于生成射入待测气室的入射光；检测器电路用于检测入射光经过待测气室后的出射光，并将出射光转换为电信号；单片机用于接收电信号，并根据该电信号计算待测气室的灰尘浓度；其中，光源电路包括温度补偿电路；该温度补偿电路包括温度传感器PT100、第一电阻R1和第一电容C1，温度传感器与第一电容C1并联连接，第一电容C1的一端通过该第一电阻R1连接电源，第一电容C1的另一端接地。解决现有技术中车载透射式烟度计的激光器由于长时间运行温度升高，能量不稳定，导致待测气室内灰尘浓度测定准确度降低的问题，从而实现了对灰尘浓度的准确测定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是透射式烟度计工作原理图；图2是根据本专利技术实施例的车载透射式烟度计结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的温度补偿电路图；图4是根据本专利技术实施例的检测器电路图；图5是根据本专利技术实施例的吹扫电路图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载透射式烟度计，其特征在于，包括：光源电路、检测器电路、单片机；所述光源电路用于生成射入待测气室的入射光；所述检测器电路用于检测所述入射光经过所述待测气室后的出射光，并将所述出射光转换为电信号；所述单片机用于接收所述电信号，并根据所述电信号计算所述待测气室的灰尘浓度；/n其中，所述光源电路包括温度补偿电路；所述温度补偿电路包括温度传感器(PT100)、第一电阻(R1)和第一电容(C1)，所述温度传感器与所述第一电容(C1)并联连接，所述第一电容(C1)的一端通过所述第一电阻(R1)连接电源，所述第一电容(C1)的另一端接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载透射式烟度计，其特征在于，包括：光源电路、检测器电路、单片机；所述光源电路用于生成射入待测气室的入射光；所述检测器电路用于检测所述入射光经过所述待测气室后的出射光，并将所述出射光转换为电信号；所述单片机用于接收所述电信号，并根据所述电信号计算所述待测气室的灰尘浓度；
其中，所述光源电路包括温度补偿电路；所述温度补偿电路包括温度传感器(PT100)、第一电阻(R1)和第一电容(C1)，所述温度传感器与所述第一电容(C1)并联连接，所述第一电容(C1)的一端通过所述第一电阻(R1)连接电源，所述第一电容(C1)的另一端接地。


2.根据权利要求1所述的车载透射式烟度计，其特征在于，检测器电路包括：第一二极管(D1)、第一运算放大器(U1)和第二电阻(R2)；
其中，所述第一二极管(D1)的正极和负极分别连接至所述第一运算放大器(U1)的正极和负极，所述第一二极管(D1)的正极接地，所述第一运算放大器(U1)的负极接地，所述第二电阻(R2)的两端分别连接至所述第一运算放大器(U1)的负极和所述第一运算放大器(U1)的输出端。


3.根据权利要求1所述的车载透射式烟度计，其特征在于，所述车载透射式烟度计还包括：
吹扫电路；所述吹扫电路包括：泵(P1)、第一三极管(Q1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第二电容(R2)和第三电容(R3)；
其中，所述第三电容(R3)的两端连接至所述泵(P1)，所述第一三极管(Q1)的发射极连接至所述第三电容(R3)，所述第一三极管(Q1)的集电极连接至电源，所述第一三极管(Q1)的基极通过所述第四电阻(R4)和所述第五电阻(R5)接地，所述第一三极管(Q1)的基极通过所述第二电容(R2)接地，所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐怀武，陈正达，盛润坤，池长铝，毛建军，李宁，王奕舒，于志伟，陶波，
申请(专利权)人：杭州春来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33