一种红外检测电路制造技术

本发明专利技术涉及一种红外检测电路。红外检测电路包括：光电转换模块，用于获取经待检测区域的粉尘作用后的红外光，并将红外光转换为光电流信号；对称跨阻抗放大模块，包括对称的第一跨阻抗放大电路与第二跨阻抗放大电路；第一跨阻抗放大电路用于接入并把光电流信号转换成为第一光电压信号；第二跨阻抗放大电路用于接入并把光电流信号转换成为第二光电压信号；第一与第二光电压信号的差构成差分光电压信号；差分放大模块用于接入并对差分光电压信号进行差分放大，得到反映待检测区域的粉尘状况的第一放大电压信号。提高整体电路对外部噪声的抗干扰能力，通过红外检测电的多级放大结构，将光电流信号多级放大，提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种红外检测电路
本专利技术涉及颗粒物检测
，特别是涉及一种红外检测电路。
技术介绍
随着整个社会对空气质量的要求越来越高，空气净化类产品不断升温，而红外粉尘传感器可以检测空气中粉尘的情况，便于空气净化类产品根据粉尘的情况调整工作时间与净化功率等。此外，在环境监控设备中，红外粉尘传感器也有着广泛的运用。红外粉尘传感器使用红外光作为光源，通过向待检测区域发射红外光，而粉尘对红外光有散射作用，红外检测电路接收并转换散射后的红外光为电信号，后续信号处理电路对电信号加以分析，判断出待检测区域的粉尘情况。由于经过转换后的电信号十分微弱，现有产品中的红外检测电路存在着检测精度不高的问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种红外检测电路。一方面，本专利技术提供一种红外检测电路，应用于红外粉尘传感器，红外粉尘传感器包括红外发射电路，红外发射电路用于向待检测区域发射红外光，其特征在于，红外检测电路包括：光电转换模块，用于获取经待检测区域的粉尘作用后的红外光，并将经待检测区域的粉尘作用后的红外光转换为光电流信号；对称跨阻抗放大模块，包括对称的第一跨阻抗放大电路与第二跨阻抗放大电路；第一跨阻抗放大电路与光电转换模块连接，用于将光电流信号转换成为第一光电压信号；第二跨阻抗放大电路与光电转换模块连接，用于将光电流信号转换成为第二光电压信号；其中，第一光电压信号与第二光电压信号的差构成差分光电压信号；差分放大模块，与对称跨阻抗放大模块连接，用于对差分光电压信号进行差分放大，得到第一放大电压信号；其中，第一放大电压信号用于反映待检测区域的粉尘状况。在其中一个实施例中，光电流信号包括第一光电流信号与第二光电流信号，第一光电流信号与第二光电流信号幅值相等、相位相反，对称跨阻抗放大模块还包括偏置电路，用于输出偏置电压；第一跨阻抗放大电路的正相输入端连接偏置电路，用于接入偏置电压；第一跨阻抗放大电路的反相输入端连接光电转换模块，用于接入第一光电流信号；第一跨阻抗放大电路用于将第一光电流信号转换成为第一光电压信号；第二跨阻抗放大电路的正相输入端连接偏置电路，用于接入偏置电压；第二跨阻抗放大电路的反相输入端连接光电转换模块，用于接入第二光电流信号；第二跨阻抗放大电路用于将第二光电流信号转换成为第二光电压信号；其中，第二跨阻抗放大电路与第一跨阻抗放大电路的信号增益相同。在其中一个实施例中，第一跨阻抗放大电路包括：第一跨阻抗放大器以及第一负反馈器；第一跨阻抗放大器的正相输入端连接偏置电路，用于接入偏置电压；第一跨阻抗放大器的反相输入端连接光电转换模块，用于接入第一光电流信号；第一负反馈器连接在第一跨阻抗放大器的反相输入端以及第一跨阻抗放大器的输出端之间，用于对第一光电流信号进行电压转换以及设置第一跨阻抗放大电路的信号增益；第一跨阻抗放大器用于将第一负反馈器转换得到的电压进行放大，并输出第一光电压信号；第二跨阻抗放大电路包括：第二跨阻抗放大器以及第二负反馈器；第二跨阻抗放大器的正相输入端连接偏置电路，用于接入偏置电压；第二跨阻抗放大器的反相输入端连接光电转换模块，用于接入第二光电流信号；第二负反馈器连接在第二跨阻抗放大器的反相输入端以及第二跨阻抗放大器的输出端之间，用于对第二光电流信号进行电压转换以及设置第二跨阻抗放大电路的信号增益；第二跨阻抗放大器用于将第二负反馈器转换得到的电压进行放大，并输出第二光电压信号；其中，第二跨阻抗放大器与第一跨阻抗放大器的参数相同，第二负反馈器与第一负反馈器的参数相同。在其中一个实施例中，第一负反馈器包括：第一负反馈电阻以及第一负反馈电容；第一负反馈电阻与第一负反馈电容并联接在第一跨阻抗放大器的反相输入端与第一跨阻抗放大器的输出端之间；第二负反馈器包括：第二负反馈电阻以及第二负反馈电容；第二负反馈电阻与第二负反馈电容并联接在第二跨阻抗放大器的反相输入端与第二跨阻抗放大器的输出端之间。在其中一个实施例中，光电转换模块包括光电二极管，光电二极管串接在第一跨阻抗放大器的反相输入端与第二跨阻抗放大器的反相输入端之间，光电二极管用于获取经待检测区域的粉尘作用后的红外光，并将经待检测区域的粉尘作用后的红外光转换为第一光电流信号与第二光电流信号。在其中一个实施例中，差分放大模块包括：差分放大电路以及第一滤波电路；差分放大电路的正相输入端连接第一跨阻抗放大电路的输出端，用于接入第一光电压信号；差分放大电路的反相输入端连接第二跨阻抗放大电路的输出端，用于接入第二光电压信号；差分放大电路用于对差分光电压信号进行差分放大，得到第一放大电压信号；第一滤波电路连接在差分放大电路的输出端与红外检测电路的地端之间，用于滤除第一放大电压信号中的噪声。在其中一个实施例中，红外检测电路还包括同相放大模块，同相放大模块与差分放大模块连接，用于放大第一放大电压信号，得到第二放大电压信号；其中，第二放大电压信号用于反映待检测区域的粉尘状况。在其中一个实施例中，同相放大模块包括：同相放大电路以及第二滤波电路；同相放大电路的正相输入端连接差分放大模块的输出端，用于接入第一放大电压信号；同相放大电路用于对第一放大电压信号进行放大，得到第二放大电压信号；第二滤波电路连接在同相放大电路的输出端与红外检测电路的地端之间，用于滤除第二放大电压信号中的噪声。在其中一个实施例中，同相放大模块与差分放大模块之间采用阻容耦合的方式连接。在其中一个实施例中，偏置电路包括：第一偏置电阻以及第二偏置电阻；第一偏置电阻的第一端与红外检测电路的电源端连接，第一偏置电阻的第二端与第二偏置电阻的第一端连接，还用于输出偏置电压；第二偏置电阻的第二端连接到地端。上述红外检测电路，通过光电转换模块将经过粉尘作用后的红外光转换为光电流信号，通过对称跨阻抗放大模块把光电流信号转换为差分光电压信号，提高了差分光电压信号的信噪比，差分放大模块接入并差分放大差分光电压，可将外部噪声带来的共模扰动消除，提高整体电路对外部噪声的抗干扰能力。通过红外检测电的多级放大结构，将较为微弱、难以直接分析的光电流信号多级放大，便于提取和分析其中的有用信号，提高测量精度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为一个实施例的红外检测电路的结构示意图；图2为另一实施例的红外检测电路的结构示意图；图3为又一实施例的红外检测电路的结构示意图；图4为再一实施例的红外检测电路的结构示意图；图5为一个实施例的红外粉尘传感器的结构示意图；图6为电信号中脉冲幅值随粉尘大小变化的示意图；图7为一个实施例的红外检测电路的电路原理图。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外检测电路，应用于红外粉尘传感器，所述红外粉尘传感器包括红外发射电路，所述红外发射电路用于向待检测区域发射红外光，其特征在于，所述红外检测电路包括：/n光电转换模块，用于获取经所述待检测区域的粉尘作用后的红外光，并将所述经所述待检测区域的粉尘作用后的红外光转换为光电流信号；/n对称跨阻抗放大模块，包括对称的第一跨阻抗放大电路与第二跨阻抗放大电路；所述第一跨阻抗放大电路与所述光电转换模块连接，用于将所述光电流信号转换成为第一光电压信号；所述第二跨阻抗放大电路与所述光电转换模块连接，用于将所述光电流信号转换成为第二光电压信号；其中，所述第一光电压信号与所述第二光电压信号的差构成差分光电压信号；/n差分放大模块，与所述对称跨阻抗放大模块连接，用于对所述差分光电压信号进行差分放大，得到第一放大电压信号；其中，所述第一放大电压信号用于反映待检测区域的粉尘状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种红外检测电路，应用于红外粉尘传感器，所述红外粉尘传感器包括红外发射电路，所述红外发射电路用于向待检测区域发射红外光，其特征在于，所述红外检测电路包括：
光电转换模块，用于获取经所述待检测区域的粉尘作用后的红外光，并将所述经所述待检测区域的粉尘作用后的红外光转换为光电流信号；
对称跨阻抗放大模块，包括对称的第一跨阻抗放大电路与第二跨阻抗放大电路；所述第一跨阻抗放大电路与所述光电转换模块连接，用于将所述光电流信号转换成为第一光电压信号；所述第二跨阻抗放大电路与所述光电转换模块连接，用于将所述光电流信号转换成为第二光电压信号；其中，所述第一光电压信号与所述第二光电压信号的差构成差分光电压信号；
差分放大模块，与所述对称跨阻抗放大模块连接，用于对所述差分光电压信号进行差分放大，得到第一放大电压信号；其中，所述第一放大电压信号用于反映待检测区域的粉尘状况。


2.根据权利要求1所述的红外检测电路，其特征在于，所述光电流信号包括第一光电流信号与第二光电流信号，所述第一光电流信号与所述第二光电流信号幅值相等、相位相反，所述对称跨阻抗放大模块还包括偏置电路，用于输出偏置电压；
所述第一跨阻抗放大电路的正相输入端连接所述偏置电路，用于接入所述偏置电压；所述第一跨阻抗放大电路的反相输入端连接所述光电转换模块，用于接入所述第一光电流信号；所述第一跨阻抗放大电路用于将所述第一光电流信号转换成为所述第一光电压信号；
所述第二跨阻抗放大电路的正相输入端连接所述偏置电路，用于接入所述偏置电压；所述第二跨阻抗放大电路的反相输入端连接所述光电转换模块，用于接入所述第二光电流信号；所述第二跨阻抗放大电路用于将所述第二光电流信号转换成为所述第二光电压信号；其中，所述第二跨阻抗放大电路与所述第一跨阻抗放大电路的信号增益相同。


3.根据权利要求2所述的红外检测电路，其特征在于，所述第一跨阻抗放大电路包括：第一跨阻抗放大器以及第一负反馈器；
所述第一跨阻抗放大器的所述正相输入端连接所述偏置电路，用于接入所述偏置电压；所述第一跨阻抗放大器的反相输入端连接所述光电转换模块，用于接入所述第一光电流信号；所述第一负反馈器连接在所述第一跨阻抗放大器的反相输入端以及所述第一跨阻抗放大器的输出端之间，用于对所述第一光电流信号进行电压转换以及设置所述第一跨阻抗放大电路的信号增益；所述第一跨阻抗放大器用于将所述第一负反馈器转换得到的电压进行放大，以输出第一光电压信号；
所述第二跨阻抗放大电路包括：第二跨阻抗放大器以及第二负反馈器；
所述第二跨阻抗放大器的所述正相输入端连接所述偏置电路，用于接入所述偏置电压；所述第二跨阻抗放大器的所述反相输入端连接所述光电转换模块，用于接入所述第二光电流信号；所述第二负反馈器连接在所述第二跨阻抗放大器的反相输入端以及所述第二跨阻抗放大器的输出端之间，用于对所述第二光电流信号进行电压转换以及设置所述第二跨阻抗放大电路的信号增益；所述第二跨阻抗放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正，黄连辉，王毅，
申请(专利权)人：深圳市汇投智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44