高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置和方法。本发明专利技术所述的一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置包括：液体恒流注射泵、PM2.5检测池、检测池驱动电路、波形整形电路、等精度超长门限频率测量模块、数据缓冲模块和数据高速传输模块；所述PM2.5检测池内设有石英晶体微天平；所述等精度超长门限频率测量模块用于计算所述石英晶体微天平产生的方波信号的频率，得到所述PM2.5检测池的频率数据，并将所述频率数据依次通过所述数据缓冲模块和所述数据高速传输模块传输至上位机。本发明专利技术所述的一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置，基于可调的超长门限时间，可实现高于0.1Hz频率检测精度。0.1Hz频率检测精度。0.1Hz频率检测精度。

【技术实现步骤摘要】
高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置和方法


[0001]本专利技术涉及信息处理
，尤其涉及一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置和方法。

技术介绍

[0002]PM2.5是主要的空气污染物之一，其重量可达到纳克级，若要检测PM2.5则需要精度达到纳克级的检测装置；此外，为了同时检测空气中的不同污染物的浓度，则需要多通道的检测装置。
[0003]石英晶体微天平(QCM,Quartz Crystal Microbalance)是一种以AT切型石英晶片为核心，具有极高的分辨率和灵敏度的谐振式质量传感器。石英晶片电极表面吸附的质量的变化与其谐振频率变化呈正比例关系，因此其振荡频率的变化能够反映出晶体电极表面所吸附的质量变化，理论测量精度可达纳克级。
[0004]目前，检测空气污染物浓度的装置，主要有美国ESC公司的ZDL系列手持式气体检测仪、美国TSI仪器公司的室内环境综合检测仪、德国希尔斯S601压缩空气质量检测分析仪、以及国内的绿驰空气质量检测仪等装置。
[0005]上述装置都是仅支持少数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置，其特征在于：包括液体恒流注射泵、PM2.5检测池、检测池驱动电路、波形整形电路、等精度超长门限频率测量模块、数据缓冲模块和数据高速传输模块；所述液体恒流注射泵用于接收待检测的液体和/或纯净水，并将所述待检测的液体和/或所述纯净水注入所述PM2.5检测池；所述PM2.5检测池内设有石英晶体微天平，所述石英晶体微天平的两极与所述检测池驱动电路和所述波形整形电路连接；所述检测池驱动电路包含串联型石英晶体振荡电路，所述检测池驱动电路与所述波形整形电路连接；所述波形整形电路用于将所述石英晶体微天平产生的信号进行整形处理，得到稳定的方波信号，并将所述稳定的方波信号传输至所述等精度超长门限频率测量模块；所述等精度超长门限频率测量模块用于计算各路所述方波信号的频率，得到所述PM2.5检测池的频率数据；所述数据缓冲模块用于接收来自所述等精度超长门限频率测量模块的频率数据，将所述频率数据存储于寄存器中，以及将所述频率数据串行输出至所述数据高速传输模块；所述数据高速传输模块用于将所述频率数据传输至上位机。2.根据权利要求1所述的一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置，其特征在于：所述数据高速传输模块包括标志控制器、状态机、串口传输器和数据高速传输器；所述状态机包括：初始化状态、等待数据准备状态、写数据状态、数据传输状态。3.根据权利要求2所述的一种高精度测量与数据高速传输的多通道PM2.5检测装置，其特征在于：所述波形整形电路包括方波信号输出端Square_wave_out[0
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n]；所述等精度超长门限频率测量模块包括信号输入端Signal_in[0
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n]、读数据完成信号输入端Read_done_in、频率数据输出端Fre_data_out[0
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n]和计数完成标志输出端Flag_done_out；所述数据缓冲模块包括计数完成标志输入端Flag_done_in、频率数据输入端Fre_data_in[0
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n]、读数据标志输入端Flag_read_in、频率数据输出端Fre_data_out、数据准备信号输出端Data_ready_out和读数据完成信号输出端Read_done_out；所述高速传输模块包括数据准备信号输入端Data_ready_in、频率数据输入端Fre_data_in、数据读标志输出端Flag_read_out、频率数据输出端Fre_data_out；所述波形整形电路的方波信号输出端Square_wave_out[0
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n]与所述等精度超长门限频率测量模块的信号输入端Signal_in[0
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n]连接；所述等精度超长门限频率测量模块的信号输入端Signal_in[0
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n]与所述波形整形电路的方波信号输出端Square_wave_out[0
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n]连接，所述等精度超长门限频率测量模块的读数据完成信号输入端Read_done_in与所述数据缓冲模块的读数据完成信号输出端Read_done_out连接，所述等精度超长门限频率测量模块的频率数据输出端Fre_data_out[0
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n]与所述数据缓冲模块的频率数据输入端Fre_data_in[0
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n]连接，所述等精度超长门限频率测量模块的计数完成标志输出端Flag_done_out与所述数据缓冲模块的计数完成标志输
入端Flag_done_in连接；所述数据缓冲模块的计数完成标志输入端Flag_done_in与所述等精度超长门限频率测量模块的计数完成标志输出端Flag_done_out连接，所述数据缓冲模块的频率数据输入端Fre_data_in[0
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n]与所述等精度超长门限频率测量模块的频率数据输出端Fre_data_out[0
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n]连接，所述数据缓冲模块的读数据标志输入端Flag_read_in与所述高速传输模块的数据读标志输出端Flag_read_out连接，所述数据缓冲模块的频率数据输出端Fre_data_out与所述高速传输模块的频率数据输入端Fre_data_in连接，所述数据缓冲模块的数据准备信号输出端Data_ready_out与所述高速传输模块的数据准备信号输入端Data_ready_in连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱健，陈庭江，彭力，韩鹏，骆开庆，刘冬梅，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：