一种量程可调的红外CO2浓度测量系统技术方案

技术编号:41213675 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-09 23:36
本申请公开了一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,包括主控单元,主控单元连接有红外光源驱动单元、E2PROM存储模块、红外探测器调理单元和温度探测器调理单元,E2PROM存储模块用于存储量程的参数,红外探测器调理单元用于检测光源的强度并产生电压信号传输给主控单元,红外光源驱动单元包括DAC电路和功率运放电路,DAC电路连接有功率运放电路和主控单元,功率运放电路直接驱动IR光源,为红外探测器调理单元提供光源,温度探测器调理单元用于实时获取单通道气室的温度值并传输给主控单元。具有以下优点:可分成不同的量程段,对应不同的光源强度值,实现量程的自动切换,无需人工干预,可以实现气体浓度的精准测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种量程可调的红外co2浓度测量系统,属于二氧化碳浓度检测。


技术介绍

1、目前采用非分光光度法(nir)测试co2气体浓度的传感器,测量气体精度如果遇到大量程气体浓度的时候,精度一般为满量程的2%,如果选用高量程的传感器测量低浓度的气体浓度的时候,误差很大;如果选用低量程的传感器测量高浓度气体的时候,就无法测量,光源的强度、气室的形状尺寸、探测器特性决定了光学系统的常量参数(参与气体浓度计算),一旦其中任何一项改变,测得的气体浓度都是不准确的。


技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种量程可调的红外co2浓度测量系统,可分成不同的量程段,对应不同的光源强度值,可实现低浓度气体的精准测量,同时也可测量高浓度气体,实现量程的自动切换,无需人工干预,可以实现气体浓度的精准测量。

2、为解决以上技术问题,本技术采用以下技术方案:

3、一种量程可调的红外co2浓度测量系统,包括主控单元,主控单元连接有红外光源驱动单元、e2prom存储模块、红外探测器调理单元和温度探测器调理单元,e2prom存储模块用于存储量程的参数,红外探测器调理单元用于检测光源的强度并产生电压信号传输给主控单元,红外光源驱动单元包括dac电路和功率运放电路,dac电路连接有功率运放电路和主控单元,功率运放电路直接驱动ir光源,为红外探测器调理单元提供光源,温度探测器调理单元用于实时获取单通道气室的温度值并传输给主控单元。

4、进一步的,所述红外探测器调理单元包括adc电路,adc电路连接主控单元和调理放大电路,调理放大电路连接有红外探测器。

5、进一步的,所述温度探测器调理单元包括adc采集电路,adc采集电路连接有温控调理放大电路,温控调理放大电路连接有温控探测器,adc采集电路连接主控单元。

6、进一步的,所述主控单元采用stm32f103c8t6。

7、进一步的,所述红外探测器采用t11722-01,调理放大电路采用max4238aut运放对红外探测器信号进行放大。

8、进一步的,所述温控调理放大电路采用ina186a1idckr运放芯片对热敏电阻检测的信号进行放大。

9、进一步的,所述红外光源驱动单元包括芯片u11,芯片u11的型号为tlv4111idgnr,芯片u11的3脚连接有电容c43一端和电阻r31一端,电容c43另一端接地,电阻r31另一端连接有主控单元,芯片u11的2脚连接有电阻r25一端、电容c28一端和电阻r24一端,电阻r25另一端和电容c28另一端连接有芯片u11的6脚和ir光源,电阻r24另一端连接有运放u9的1脚和电容c21一端。

10、进一步的,所述运放u9的型号为ad8605,电容c21另一端连接有电阻r19一端,电阻r19另一端接运放u9的4脚,运放u9的3脚连接有电容c23一端、电阻r22一端和电阻r21一端,电容c23另一端和电阻r22另一端接地,电阻r21另一端接ref2v5电源。

11、进一步的,所述芯片u11的7脚连接有电容c39一端、电容c40一端、电容c41一端、电阻r27一端和电阻r28一端,电容c39另一端、电容c40另一端和电容c41另一端接地,电阻r27另一端接vcc5v电源,电阻r28另一端接vcc6v5电源。

12、本技术采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

13、本技术所述系统可分成不同的量程段,对应不同的光源强度值,通过出厂前,对不同量程的系统常量进行标定,(光强不同,系统常量参数也不同),保存至e2prom里,用小量程检测,当检测到超量程时,启用相近的大量程检测,以此类推,进而可以实现气体浓度的精准测量,同时也可以提高测量量程。

14、可实现低浓度气体的精准测量,同时也可测量高浓度气体,实现量程的自动切换,无需人工干预,可以实现气体浓度的精准测量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:包括主控单元,主控单元连接有红外光源驱动单元、E2PROM存储模块、红外探测器调理单元和温度探测器调理单元,E2PROM存储模块用于存储量程的参数,红外探测器调理单元用于检测光源的强度并产生电压信号传输给主控单元,红外光源驱动单元包括DAC电路和功率运放电路,DAC电路连接有功率运放电路和主控单元,功率运放电路直接驱动IR光源,为红外探测器调理单元提供光源,温度探测器调理单元用于实时获取单通道气室的温度值并传输给主控单元。

2.如权利要求1所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述红外探测器调理单元包括ADC电路,ADC电路连接主控单元和调理放大电路,调理放大电路连接有红外探测器。

3.如权利要求1所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述温度探测器调理单元包括ADC采集电路,ADC采集电路连接有温控调理放大电路,温控调理放大电路连接有温控探测器,ADC采集电路连接主控单元。

4.如权利要求1所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述主控单元采用STM32F103C8T6。

5.如权利要求2所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述红外探测器采用T11722-01,调理放大电路采用max4238aut运放对红外探测器信号进行放大。

6.如权利要求3所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述温控调理放大电路采用INA186A1IDCKR运放芯片对热敏电阻检测的信号进行放大。

7.如权利要求1所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述红外光源驱动单元包括芯片U11,芯片U11的型号为TLV4111IDGNR,芯片U11的3脚连接有电容C43一端和电阻R31一端,电容C43另一端接地,电阻R31另一端连接有主控单元,芯片U11的2脚连接有电阻R25一端、电容C28一端和电阻R24一端,电阻R25另一端和电容C28另一端连接有芯片U11的6脚和IR光源,电阻R24另一端连接有运放U9的1脚和电容C21一端。

8.如权利要求7所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:所述运放U9的型号为AD8605,电容C21另一端连接有电阻R19一端,电阻R19另一端接运放U9的4脚,运放U9的3脚连接有电容C23一端、电阻R22一端和电阻R21一端,电容C23另一端和电阻R22另一端接地,电阻R21另一端接REF2V5电源。

9.如权利要求7所述的一种量程可调的红外CO2浓度测量系统,其特征在于:芯片U11的7脚连接有电容C39一端、电容C40一端、电容C41一端、电阻R27一端和电阻R28一端,电容C39另一端、电容C40另一端和电容C41另一端接地,电阻R27另一端接VCC5V电源,电阻R28另一端接VCC6V5电源。

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【技术特征摘要】

1.一种量程可调的红外co2浓度测量系统,其特征在于:包括主控单元,主控单元连接有红外光源驱动单元、e2prom存储模块、红外探测器调理单元和温度探测器调理单元,e2prom存储模块用于存储量程的参数,红外探测器调理单元用于检测光源的强度并产生电压信号传输给主控单元,红外光源驱动单元包括dac电路和功率运放电路,dac电路连接有功率运放电路和主控单元,功率运放电路直接驱动ir光源,为红外探测器调理单元提供光源,温度探测器调理单元用于实时获取单通道气室的温度值并传输给主控单元。

2.如权利要求1所述的一种量程可调的红外co2浓度测量系统,其特征在于:所述红外探测器调理单元包括adc电路,adc电路连接主控单元和调理放大电路,调理放大电路连接有红外探测器。

3.如权利要求1所述的一种量程可调的红外co2浓度测量系统,其特征在于:所述温度探测器调理单元包括adc采集电路,adc采集电路连接有温控调理放大电路,温控调理放大电路连接有温控探测器,adc采集电路连接主控单元。

4.如权利要求1所述的一种量程可调的红外co2浓度测量系统,其特征在于:所述主控单元采用stm32f103c8t6。

5.如权利要求2所述的一种量程可调的红外co2浓度测量系统,其特征在于:所述红外探测器采用t11722-01,调理放大电路采用max4238aut运放对红外探测器信号进行放大。

6.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:于示强孙志平曹景成李文尧范宣凯
申请(专利权)人:山东恒美电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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