一种气体浓度探测仪的制作方法

本发明涉及传感器检测技术领域，具体涉及热释电红外传感器设计，主要应用于气体浓度探测。

背景技术：

气体浓度检测在石化、冶金等诸多工程领域都有广泛应用，进行快速、准确的气体浓度检测，可以有效提高生产效率，节约能源，在某些情况下，通过对气体浓度进行及时检测，还可以保障生产安全，防止由于过量气体导致的事故发生。气体浓度探测主要有电阻式气敏元件检测、超声技术、气相色谱法、载体催化燃烧法、光干涉测量法等。本专利提出一种基于热释电红外传感器的其它浓度检测方法，通过设计信号调理电路，使其能够准确快速的检测气体浓度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型的气体浓度探测仪。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种气体浓度探测仪，包括控制器、光源驱动电路、热释电传感器、信号放大及处理电路、显示电路、键盘电路和报警电路；

所述控制器与光源驱动电路连接，通过编制程序，使控制器产生方波信号，将方波信号传入光源驱动电路，得到稳定的驱动红外光源；

所述光源驱动电路与热释电传感器连接，所述热释电传感器通过信号放大及处理电路与控制器连接，当光源照射到热释电传感器时，便有信号输出，将信号进行放大处理，送入控制器进行判断，并显示浓度值。当浓度大于一定限值时，发出报警。

优选方案，所述显示电路、键盘电路和报警电路分别与控制器连接，通过键盘电路调整浓度限值。

优选方案，所述热释电传感器由两个同型号的热释电传感元件进行反串构成，通过两个晶体管形成差动放大输出，将其信号送入由LM358构成的两级运放，进行信号调节；

运放前级由、构成低通滤波电路。通过进行电阻的调节，可以改变滤波器带宽，通过调节，可以调节系统的放大倍数。

有益效果在于：本实用新型提供的方案采用单光源双探测器技术，减小了由于光源功率不稳定等因素造成的测量误差，提高了检测精度。

附图说明

图1为本实用新型的气体浓度探测仪结构图；

图2为本实用新型的信号处理电路图；

图3为本实用新型的驱动电路芯片连接图。

具体实施方式

为了使从事气体浓度检测相关技术人员能更好地理解本发明方案，下面参照附图对本发明实施方式进行详细说明。

一种气体浓度探测仪，包括控制器、光源驱动电路、热释电传感器、信号放大及处理电路、显示电路、键盘电路和报警电路；

所述控制器与光源驱动电路连接，通过编制程序，使控制器产生方波信号，将方波信号传入光源驱动电路，得到稳定的驱动红外光源；

所述光源驱动电路与热释电传感器连接，所述热释电传感器通过信号放大及处理电路与控制器连接，当光源照射到热释电传感器时，便有信号输出，将信号进行放大处理，送入控制器进行判断，并显示浓度值。当浓度大于一定限值时，发出报警。

优选方案，所述显示电路、键盘电路和报警电路分别与控制器连接，通过键盘电路调整浓度限值。

优选方案，所述热释电传感器由两个同型号的热释电传感元件进行反串构成，通过两个晶体管形成差动放大输出，将其信号送入由LM358构成的两级运放，进行信号调节；

运放前级由、构成低通滤波电路。通过进行电阻的调节，可以改变滤波器带宽，通过调节，可以调节系统的放大倍数。

参见图1，本系统提供了气体浓度探测仪结构图，系统主要由主控制器、光源驱动电路、热释电传感器元件、信号放大及处理电路、显示电路、键盘电路和报警电路等组成。通过编制程序，使控制器产生方波信号，经过光源驱动电路，得到稳定的驱动红外光源，当光源照射到热释电传感元件上时，便有信号输出，将信号进行放大处理，送入控制器进行判断，并显示浓度值。当浓度大于一定限值时，发出报警。键盘电路可以用来调整浓度限值，也可以根据应用场合不同，实现检测切换和气体成分测定比对。系统采用单光源双探测器技术，光源红外辐射经混合气体吸收后，传至参考探测器和测量探测器，目标气体不吸收参考探测器接受到的相应信号，只吸收测量探测器信号，两者差值反映了目标气体对红外辐射吸收大小，也在一定程度上减小了由于光源功率不稳定等因素造成的测量误差，提高了检测精度。

参见图2，给出了采用滤波放大进行信号处理的具体电路，该电路采用差动平衡放大电路，可以有效提高系统的信噪比，还在部分程度上克服温漂的影响。将两个同型号的热释电传感元件进行反串，通过两个晶体管形成差动放大输出，将其信号送入由LM358构成的两级运放，运放前级由、构成低通滤波电路。通过进行电阻的调节，可以改变滤波器带宽，通过调节，可以调节系统的放大倍数。

参见图3，给出了红外光源驱动电路。通过控制器输出脉冲和稳压电路相配合实现驱动脉冲，系统中采用ADP3336实现，ADP3336是一款精密低压差稳压器，输入电压2.6~12V，其中1、2、3引脚为输出引脚，三个引脚并联后通过1旁路电容接地，引脚4为接地端，引脚5为反馈输入端，外接采样电阻，可以改变输出电压大小，同时具有降低系统噪声的作用。引脚6接信号输入，可直接连到控制器输出口，引脚7、8为输入引脚，通过1 旁路电容接系统电源。可以根据驱动光源需求设计采样电阻和，在系统设计时，可以在、两端保留外界电阻端口，方便系统进行扩展应用。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些，对于在不脱离本发明思想前提下做出的简单推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。