便携式室内空气质量快速检测仪制造技术

本发明专利技术提供了一种便携式室内空气质量快速检测仪，包括依次相连接的HCHO传感器模块、第一电流电压转换电路和第一低通滤波放大电路；依次相连接的NH3传感器模块、第二电流电压转换电路和第二低通滤波放大电路；依次相连接的C6H6传感器模块、第三电流电压转换电路和第三低通滤波放大电路；依次相连接的VOC传感器模块和第四低通滤波放大电路；第一低通滤波放大电路、第二低通滤波放大电路、第三低通滤波放大电路和第四低通滤波放大电路分别与A/D转换电路相连接，A/D转换电路与FPGA处理器相连接；该快速检测仪还包括电源模块。该快速检测仪测量速度快、测量精度高和携带方便等优点，为普通大众家庭实时快速准确监测室内空气质量，提供简单可靠的方法与手段。

【技术实现步骤摘要】
便携式室内空气质量快速检测仪
本专利技术属于室内环境检测
，涉及一种快速检测室内空气质量的检测仪，具体涉及一种便携式室内空气质量快速检测仪。
技术介绍
随着生活水平的日益提高，人们对室内空气质量状况也越来越重视，现有的各种建材中都含有一定量的有害物质，人们经常通过嗅觉来判断室内空气质量的状况，这样既危害到了自己的身体，其次也很难准确判断室内空气质量的好坏。由于空气质量不达标导致白血病等事故时有发生，因此迫切需要寻找一种简单、快速、准确检测室内空气质量的设备。目前使用的检测设备中，有些设备的测量误差较大，有些设备达不到检测要求，有些设备对操作人员和专业知识的要求较高，使得现有检测设备都很难普及到众多的普通家庭。因此，专利技术一种操作简单、携带方便、检测快速准确的空气质量检测仪是适时而必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单、检测快速准确的便携式室内空气质量快速检测仪，适用于普通家庭室内空气质量检测。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种便携式室内空气质量快速检测仪，包括依次相连接的HCHO传感器模块、第一电流电压转换电路和第一低通滤波放大电路；依次相连接的NH3传感器模块、第二电流电压转换电路和第二低通滤波放大电路；依次相连接的C6H6传感器模块、第三电流电压转换电路和第三低通滤波放大电路；依次相连接的VOC传感器模块和第四低通滤波放大电路；第一低通滤波放大电路、第二低通滤波放大电路、第三低通滤波放大电路和第四低通滤波放大电路分别与A/D转换电路相连接，A/D转换电路与FPGA处理器相连接；该快速检测仪还包括电源模块。本专利技术室内空气质量快速检测仪主要用于室内甲醛浓度、氨浓度、苯浓度和挥发性有机物浓度的快速检测，并通过对环境温湿度的监测修正检测值，大大提高测量的精确性，是一种较为理想的现场快速简单的检测仪器，为室内空气质量快速检测便携化提供更大的可能。【附图说明】图1是本专利技术快速检测仪的结构示意图。图2是本专利技术快速检测仪的电路结构示意图。图3是本专利技术快速检测仪的功能模块设计图。图4是本专利技术快速检测仪的电源模块设计图。图5是本专利技术快速检测仪的面板设计图。图1中:1.HCHO传感器模块，2.NH3传感器模块，3.C6H6传感器模块，4.VOC传感器模块，5.第三电流电压转换电路，6.第四低通滤波放大电路，7.第三低通滤波放大电路，8.A/D转换电路，9.FPGA处理器，10.USB接口，11.功能按键，12.电源模块，13.温湿度检测模块，14.液晶及指示灯显示，15.第二低通滤波放大电路，16.第一低通滤波放大电路，17.第二电流电压转换电路，18.第一电流电压转换电路。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术快速检测仪，包括依次相连接的HCHO传感器模块1、第一电流电压转换电路18和第一低通滤波放大电路16 ;依次相连接的NH3传感器模块2、第二电流电压转换电路17和第二低通滤波放大电路15 ;依次相连接的C6H6传感器模块3、第三电流电压转换电路5和第三低通滤波放大电路7 ;依次相连接的VOC传感器模块4和第四低通滤波放大电路6 ;第一低通滤波放大电路16、第二低通滤波放大电路15、第三低通滤波放大电路7和第四低通滤波放大电路6分别与A/D转换电路8相连接，A/D转换电路8与FPGA处理器9相连接；FPGA处理器9还分别与USB接口 10、功能按键11、温湿度检测模块13和液晶及指示灯显示14相连接。该快速检测仪还包括电源模块12，电源模块12给检测仪中的各单元供电。HCHO传感器模块I (甲醛传感器模块)由Membrapor公司生产的电化学传感器CH20/S-10-S和甲醛传感器接口电路组成。NH3传感器模块2 (氨传感器模块)由Winsensor公司生产的电化学传感器ME3-NH3和氨传感器接口电路组成；C6H6传感器模块3 (苯传感器模块)由Winsensor公司生产的电化学传感器ME4_C6H6和苯传感器接口电路组成。甲醛传感器接口电路、氨传感器接口电路以及苯传感器接口电路的结构完全相同。而且，电化学传感器CH20/S-10-S、电化学传感器ME3-NH3以及电化学传感器ME4-C6H6的电极的名称和表示符号也完全相同。下面以电化学甲醛传感器CH20/S-10-S和传感器接口电路为例，对传感器模块的结构进行说明。HCHO传感器模块I包括甲醛传感器和甲醛传感器接口电路，如图2所示，甲醛传感器接口电路包括第一运算放大器ICl和场效应管Q。甲醛传感器采用电化学传感器CH2O/S-10-S,甲醒传感器的对电极CE分别与第一电容Cl的一端、第二电容C2的一端和第一运算放大器ICl的输出端相连接；甲醛传感器的参比电极RE分别与第一电阻Rl的一端和场效应管Q的源极相连接，场效应管Q的漏极接甲醛传感器的工作电极SE，场效应管Q的栅极与第四电阻R4的一端相连接，第四电阻R4的另一端接+5V电压。第一电阻Rl的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一电容Cl的另一端相连接，第二电阻R2的另一端分别接第二电容C2的另一端和第一运算放大器ICl的反相输入端；第一运算放大器ICl的正相输入端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地。甲醛传感器的工作电极SE与第一电流电压转换电路5相连接。第一运算放大器ICl选用±5V电压供电。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容Cl、第二电容C2与第一运算放大器ICl构成了恒电位仪电路，场效应管Q是为了使传感器处于准备工作状态，当电路断电时，场效应管Q的源极和漏极短接，因此传感器的工作电极SE和参比电极RE短接，防止传感器启动时间过长，在系统断电的情况下保证传感器的参比电极RE和工作电极SE短接以保持这两个电极的电势相等。第一电流电压转换电路18、第二电流电压转换电路17和第三电流电压转换电路5的结构相同，下面与第三电流电压转换电路5为例:第一电流电压转换电路18包括第二运算放大器IC2和第三运算放大器IC3，见图2，第二运算放大器IC2和第三运算放大器均选用±5V电压供电。第二运算放大器IC2的正相输入端分别与第五电阻R5的一端和第六电阻R6的一端相连接,第五电阻R5的另一端接甲醒传感器的工作电极SE。第六电阻R6的另一端分别与第二电位器R8的一端、第二电位器R8的动触点以及第一电位器R7的一端相连接；第二电位器R8的另一端分别接地和第十五电阻R15的一端，第十五电阻R15的另一端接第三运算放大器IC3的正相输入端；第三运算放大器IC3的反相输入端分别与第十六电阻R16的一端和第十七电阻R17的一端相连接；第十七电阻R17的另一端、第一电位器R7的另一端以及第一电位器R7的动触点分别接第三运算放大器IC3的输出端，第三运算放大器IC3的输出端与第一低通滤波放大电路16相连接；第十六电阻R16的另一端分别与第十四电阻R14的一端和第二运算放大器IC2的输出端相连接，第二运算放大器IC2的反相输入端分别与第十四电阻R14另一端、第十电阻RlO的一端和第九电阻R9的一端相连接；第九电阻R9的另一端接地，第十电阻RlO的另一端接第三电位器Rll的动触点，第三电位器Rll的一端接第十二电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式室内空气质量快速检测仪，其特征在于，包括依次相连接的HCHO传感器模块（1）、第一电流电压转换电路（18）和第一低通滤波放大电路（16）；依次相连接的NH3传感器模块（2）、第二电流电压转换电路（17）和第二低通滤波放大电路（15）；依次相连接的C6H6传感器模块（3）、第三电流电压转换电路（5）和第三低通滤波放大电路（7）；依次相连接的VOC传感器模块（4）和第四低通滤波放大电路（6）；第一低通滤波放大电路（16）、第二低通滤波放大电路（15）、第三低通滤波放大电路（7）和第四低通滤波放大电路（6）分别与A/D转换电路（8）相连接，A/D转换电路（8）与FPGA处理器（9）相连接；该快速检测仪还包括电源模块（12）。

【技术特征摘要】
1.一种便携式室内空气质量快速检测仪，其特征在于，包括依次相连接的HCHO传感器模块(I)、第一电流电压转换电路(18)和第一低通滤波放大电路(16);依次相连接的NH3传感器模块(2)、第二电流电压转换电路(17)和第二低通滤波放大电路(15);依次相连接的C6H6传感器模块(3 )、第三电流电压转换电路(5 )和第三低通滤波放大电路(7 );依次相连接的VOC传感器模块(4)和第四低通滤波放大电路(6);第一低通滤波放大电路(16)、第二低通滤波放大电路(15)、第三低通滤波放大电路(7)和第四低通滤波放大电路(6)分别与A/D转换电路(8)相连接，A/D转换电路(8)与FPGA处理器(9)相连接；该快速检测仪还包括电源模块(12)。2.根据权利要求1所述便携式室内空气质量快速检测仪，其特征在于，所述的HCHO传感器模块(I)由电化学传感器CH20/S-10-S和甲醛传感器接口电路组成；NH3传感器模块(2 )由电化学传感器ME3-NH3和氨传感器接口电路组成；C6H6传感器模块(3 )由电化学传感器ME4-C6H6和苯传感器接口电路组成；该三种电化学传感器均包括对电极(CE)、参比电极(RE)和工作电极(SE);该三种传感器接口电路的结构相同；所述传感器接口电路包括第一运算放大器(ICl)和场效应管(Q);电化学传感器的对电极(CE)分别与第一电容(Cl)的一端、第二电容(C2)的一端和第一运算放大器(ICl)的输出端相连接；电化学传感器的参比电极(RE)分别与第一电阻(Rl)的一端和场效应管(Q)的源极相连接，场效应管(Q)的漏极接电化学传感器的工作电极(SE)，场效应管(Q)的栅极与第四电阻(R4)的一端相连接，第四电阻(R4)的另一端接+5V电压；第一电阻(Rl)的另一端分别与第二电阻(R2)的一端和第一电容(Cl)的另一端相连接，第二电阻(R2)的另一端分别接第二电容(C2)的另一端和第一运算放大器(ICl)的反相输入端；第一运算放大器(ICl)的正相输入端接第三电阻(R3)的一端，第三电阻(R3)的另一端接地；电化学传感器的工作电极(SE)与电流电压转换电路相连接。3.根据权利要求1所述便携式室内空气质量快速检测仪，其特征在于，所述第一电流电压转换电路(18)、 第二电流电压转换电路(17)和第三电流电压转换电路(5)的结构相同， 所述电流电压转换电路包括第二运算放大器(IC2)和第三运算放大器(IC3)，第二运算放大器(IC2)的正相输入端分别与第五电阻(R5)的一端和第六电阻(R6)的一端相连接，第五电阻(R5)的另一端接电化学传感器的工作电极(SE);第六电阻(R6)的另一端分别与第二电位器(R8)的一端、第二电位器(8)的动触点以及第一电位器(R7)的一端相连接；第二电位器(R8)的另一端分别接地和第十五电阻(R15)的一端，第十五电阻(R15)的另一端接第三运算放大器(IC3)的正相输入端；第三运算放大器(IC3)的反相输入端分别与第十六电阻(R16)的一端和第十七电阻(R17)的一端相连接；第十七电阻(R17)的另一端、第一电位器(R7)的另一端以及第一电位器(R7)的动触点分别接第三运算放大器(IC3)的输出端，第三运算放大器(IC3)的输出端与低通滤波放大电路相连接；第十六电阻(R16)的另一端分别与第十四电阻(R14)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭威彤，杨鸿武，甘振业，裴东，宋海生，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：