CN117111520B - 实验室环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境监控技术领域，提出了实验室环境监控系统，包括火灾监测电路，火灾监测电路包括运放U1、电阻R6、开关管Q1、火焰传感器P1、变阻器RP2、运放U2、开关管Q2和变阻器RP1，运放U1的同相输入端连接主控单元，运放U1的输出端连接开关管Q1的控制端，火焰传感器P1的第一供电端连接12V电源，火焰传感器P1的输出端连接主控单元，火焰传感器P1的第二供电端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端通过变阻器RP2接地，变阻器RP2的滑动端连接运放U2的同相输入端，运放U2的反相输入端连接2.5V电源，运放U2的输出端连接运放U1的反相输入端。通过上述技术方案，解决了相关技术中实验室火灾监测的漏报率较高或容易出现误报的问题。

Description

实验室环境监控系统

技术领域

本发明涉及环境监控技术领域，具体的，涉及实验室环境监控系统。

背景技术

高职院校实验室是学生集中实训的场所，随着国家对高技术人才的需求，各高职院校建立创新创业团队，开放实验实训场所，为学生提供了丰富的实践创新资源和平台。随着实验室开放容量的扩大和实验设备数量的增多，实验室的火灾安全隐患也成为学校管理的重要任务，因此，为了防止火灾的发生，通常在实验室中设置火焰监测系统，传统的火灾监测手段有感温型传感器或感烟型传感器，感温型传感器或感烟型传感器组成的火灾监测系统的结构简单，但火灾监测时间相对延迟。火灾发生时火焰中存在着一定波长的红外线，这些波长的红外光线不易被煤尘、水蒸气和其他燃烧产物吸收，因此，红外线监测被广泛应用于实验室或惰性气体含量较大的燃料燃烧场所，但现有红外线监测系统的电源受环境影响，在监测火灾时电源容易随着环境的变化出现波动，从而导致实验室的火灾监测的漏报率较高或容易出现误报情况。

发明内容

本发明提出实验室环境监控系统，解决了相关技术中实验室火灾监测的漏报率较高或容易出现误报的问题。

本发明的技术方案如下：

实验室环境监控系统，包括主控单元、无线通信单元和火灾监测电路，所述火灾监测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与监控中心通讯连接，所述火灾监测电路包括运放U1、电阻R5、电阻R6、电阻R2、开关管Q1、火焰传感器P1、变阻器RP2、运放U2、电阻R4、开关管Q2和变阻器RP1，

所述运放U1的同相输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R6连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R2连接所述开关管Q1的控制端，

所述火焰传感器P1的第一供电端连接12V电源，所述火焰传感器P1的输出端连接所述主控单元的第一输入端，所述火焰传感器P1的第二供电端连接所述开关管Q1的第一端，所述开关管Q1的第二端连接所述变阻器RP2的第一固定端，所述变阻器RP2的第二固定端接地，所述变阻器RP2的滑动端连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端连接所述开关管Q2的第一端，所述开关管Q2的第二端连接2.5V电源，所述开关管Q2的控制端连接所述主控单元的第一输出端，所述运放U2的输出端连接所述变阻器RP1的第一固定端，所述变阻器RP1的滑动端通过所述电阻R4连接所述运放U2的反相输入端，所述变阻器RP1的第二固定端通过所述电阻R5连接所述运放U1的反相输入端。

进一步，本发明中所述火灾监测电路还包括开关管Q4，所述开关管Q4的控制端连接所述主控单元的第一输出端，所述开关管Q4的第一端连接所述火焰传感器P1的第一供电端，所述开关管Q4的第二端接地。

进一步，本发明中还包括保护电路，所述保护电路包括电阻R14、电阻R3、稳压管D3、运放U5、电阻R15和开关管Q3，所述电阻R14的第一端连接所述运放U1的输出端，所述电阻R14的第二端通过所述电阻R3接地，所述稳压管D3的阴极连接所述电阻R14的第二端，所述稳压管D3的阳极接地，所述运放U5的同相输入端连接所述电阻R14的第二端，所述运放U5的反相输入端连接Vref参考电压，所述运放U5的输出端通过所述电阻R15连接所述开关管Q3的控制端，所述开关管Q3的第一端连接所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q3的第二端接地。

进一步，本发明中还包括信号调理电路，所述信号调理电路包括电容C7、运放U3、电阻R9、电阻R10、电容C8、电阻R11和运放U4，所述电容C7的第一端连接所述火焰传感器P1的输出端，所述电容C7的第二端连接所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的输出端连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端通过所述电阻R9连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R10连接所述电容C8第一端，所述电容C8的第二端接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R11连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

进一步，本发明中所述信号调理电路还包括电阻R12、电容C10、电容C11和电阻R13，所述电阻R12的第一端连接所述运放U4的输出端，所述电阻R12的第二端通过所述电容C10接地，所述电阻R12的第二端连接所述电容C11的第一端，所述电容C11的第二端通过所述电阻R13接地，所述电容C11的第二端连接所述主控单元的第一输入端。

进一步，本发明中还包括湿度监测电路，所述湿度监测电路包括湿度传感器P2、运放U6、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述湿度传感器P2的第一端用于连接信号发生器，所述湿度传感器P2的第二端连接所述运放U6的反相输入端，所述运放U6的同相输入端接地，所述运放U6的输出端通过所述电阻R17连接所述电阻R16的第一端，所述电阻R16的第二端连接所述运放U6的反相输入端，所述电阻R18的第一端连接所述电阻R16的第一端，所述电阻R18的第二端接地，所述运放U6的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

进一步，本发明中还包括整流电路，所述整流电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、运放U8、二极管D5和二极管D4，所述电阻R22的第一端连接所述运放U6的输出端，所述电阻R22的第二端连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的同相输入端接地，所述运放U8的反相输入端连接所述二极管D5的阳极，所述二极管D5的阴极连接所述运放U8的输出端，所述运放U8的输出端连接所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极通过所述电阻R23连接所述运放U8的反相输入端，所述二极管D4的阴极通过所述电阻R24连接所述电阻R22的第一端，所述二极管D4的阴极连接所述主控单元的第二输入端。

进一步，本发明中所述二极管D4的阴极和所述主控单元的第二输入端之间设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻R19、电容C13、运放U7、电阻R21、电阻R20和电容C14，所述电阻R19的第一端连接所述二极管D4的阴极，所述电阻R19的第二端通过所述电容C13接地，所述电阻R19的第二端连接所述运放U7的同相输入端，所述运放U7的反相输入端通过所述电阻R21接地，所述运放U7的输出端通过所述电阻R20连接所述运放U7的反相输入端，所述运放U7的输出端通过所述电容C14连接所述电阻R19的第一端，所述运放U7的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中，火灾监测电路用于监测实验室火灾情况，将发生火灾时的火焰信号转为电信号送至主控单元，当主控单元接收到火焰监测信号时，通过无线通信单元发出报警信号至监控中心。

火灾监测电路的工作原理为：火灾发生时，火焰将会产生一定波长的红外线，火焰传感器P1用于监测该红外线信号。监测时，主控单元的第一输出端输出PWM控制信号至运放U1的同相输入端，当PWM控制信号为高电平时，运放U1输出高电平，开关管Q1导通，火焰传感器P1接通12V电源开始监测发生火灾时火焰所产生的红外线信号，并将该信号转为电信号送至主控单元的第一输入端；当PWM控制信号为低电平时，运放U1输出低电平，开关管Q1截止，火焰传感器P1断开12V电源，此时火焰传感器P1不工作，直到PWM控制信号再次变为高电平时，火焰传感器P1再次进入工作状态。

当PWM控制信号为高电平时，火焰传感器P1进入工作状态，变阻器RP2用于检测火焰传感器P1的工作电流，同时开关管Q2导通，2.5V电源作为运放U2反相输入端的参考电压，取变阻器RP2滑动端的电压为采样电压并加至运放U2的同相输入端，运放U2构成放大电路，调节变阻器RP2的阻值，使加至运放U2同相输入端的电压为2.5V，在火焰传感器P1的工作电源正常的情况下，使运放U2输出电压为0，这时的运放U1反相输入端电压也为0，火焰传感器P1稳定工作。如果12V电源在工作的过程中出现波动，导致流过火焰传感器P1的电流发生变化，从而导致运放U2同相输入端的电压发生变化，当流过火焰传感器P1的电流偏大时，运放U2同相输入端的电压大于2.5V，运放U2输出的电压大于0，因此运放U1反相输入端的电压大于0，运放U1构成减法器，当运放U1反相输入端的电压大于0时，运放U1输出电压减小，开关管Q1的控制端电压减小，开关管Q1的导通电流减小，从而使流过火焰传感器P1的电流减小；同理，当流过火焰传感器P1的电流偏小时，运放U2同相输入端的电压小于2.5V，运放U2输出的电压小于0，运放U1反相输入端的电压小于0，运放U1输出电压变大，开关管Q1的控制端电压变大，开关管Q1的导通电流变大，使流过火焰传感器P1的电流变大。

因此，本发明能够保证火焰传感器P1工作在稳定状态，提高火焰监测精度，从而有效避免了实验室火灾监测的漏报率较高或容易出现误报的问题，同时，本发明中的火焰传感器P1处于间歇性工作状态，相比持续工作状态而言可以减小火焰传感器P1的功率损耗，有助于提高火焰传感器P1的使用寿命，同时可以减小电能损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明中火灾监测电路的电路图；

图2为本发明中保护电路的电路图；

图3为本发明中信号调理电路的电路图；

图4为本发明中湿度监测电路的电路图；

图5为本发明中整流电路的电路图；

图6为本发明中滤波电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了实验室环境监控系统，包括主控单元、无线通信单元和火灾监测电路，火灾监测电路连接主控单元，主控单元借助无线通信单元与监控中心通讯连接，火灾监测电路包括运放U1、电阻R5、电阻R6、电阻R2、开关管Q1、火焰传感器P1、变阻器RP2、运放U2、电阻R4、开关管Q2和变阻器RP1，运放U1的同相输入端连接主控单元的第一输出端，运放U1的输出端通过电阻R6连接运放U1的反相输入端，运放U1的输出端通过电阻R2连接开关管Q1的控制端，火焰传感器P1的第一供电端连接12V电源，火焰传感器P1的输出端连接主控单元的第一输入端，火焰传感器P1的第二供电端连接开关管Q1的第一端，开关管Q1的第二端连接变阻器RP2的第一固定端，变阻器RP2的第二固定端接地，变阻器RP2的滑动端连接运放U2的同相输入端，运放U2的反相输入端连接开关管Q2的第一端，开关管Q2的第二端连接2.5V电源，开关管Q2的控制端连接主控单元的第一输出端，运放U2的输出端连接变阻器RP1的第一固定端，变阻器RP1的滑动端通过电阻R4连接运放U2的反相输入端，变阻器RP1的第二固定端通过电阻R5连接运放U1的反相输入端。

本实施例中，火灾监测电路用于监测实验室火灾情况，将发生火灾时的火焰信号转为电信号送至主控单元，当主控单元接收到火焰监测信号时，通过无线通信单元发出报警信号至监控中心。

具体的，火灾监测电路的工作原理为：火焰传感器P1用于监测火焰信号，本实施例中采用红外传感器作为火焰传感器P1，火灾发生时，火焰将会产生一定波长的红外线，火焰传感器P1用于监测该红外线信号。监测时，主控单元的第一输出端输出PWM控制信号至运放U1的同相输入端，当PWM控制信号为高电平时，运放U1输出高电平，开关管Q1导通，火焰传感器P1接通12V电源开始监测发生火灾时火焰所产生的红外线信号，并将该信号转为电信号送至主控单元的第一输入端；当PWM控制信号为低电平时，运放U1输出低电平，开关管Q1截止，火焰传感器P1断开12V电源，此时火焰传感器P1不工作，直到PWM控制信号再次变为高电平时，火焰传感器P1再次进入工作状态，火焰传感器P1处于间歇性工作状态，相比持续工作状态而言可以减小火焰传感器P1的功率损耗，有助于提高火焰传感器P1的使用寿命，同时可以减小电能损耗。

当PWM控制信号为高电平时，开关管Q1导通，火焰传感器P1进入工作状态，变阻器RP2用于检测火焰传感器P1的工作电流，同时开关管Q2导通，2.5V电源作为运放U2反相输入端的参考电压，取变阻器RP2滑动端的电压为采样电压并加至运放U2的同相输入端，运放U2构成放大电路，调节变阻器RP2的阻值，使加至运放U2同相输入端的电压为2.5V，在火焰传感器P1的工作电源正常的情况下，使运放U2输出电压为0，这时的运放U1反相输入端电压也为0，火焰传感器P1稳定工作。如果12V电源在工作的过程中出现波动，导致流过火焰传感器P1的电流发生变化，从而导致运放U2同相输入端的电压发生变化，当流过火焰传感器P1的电流偏大时，运放U2同相输入端的电压大于2.5V，运放U2输出的电压大于0，因此运放U1反相输入端的电压大于0，运放U1构成减法器，当运放U1反相输入端的电压大于0时，运放U1输出电压减小，开关管Q1的控制端电压减小，开关管Q1的导通电流减小，从而使流过火焰传感器P1的电流减小；同理，当流过火焰传感器P1的电流偏小时，运放U2同相输入端的电压小于2.5V，运放U2输出的电压小于0，运放U1反相输入端的电压小于0，运放U1输出电压变大，开关管Q1的控制端电压变大，开关管Q1的导通电流变大，使流过火焰传感器P1的电流变大。

本实施例能够保证火焰传感器P1工作在稳定状态，提高火焰监测精度，从而有效避免了实验室火灾监测的漏报率较高或容易出现误报的问题。

如图1所示，本实施例中火灾监测电路还包括开关管Q4，开关管Q4的控制端连接主控单元的第一输出端，开关管Q4的第一端连接火焰传感器P1的第一供电端，开关管Q4的第二端接地。

本实施例中，当主控单元输出的PWM控制信号为高电平时，开关管Q4截止，火焰传感器P1正常工作；当主控单元输出的PWM控制信号为低电平时，开关管Q4导通，火焰传感器P1的供电端被强制拉低，防止干扰信号导致火焰传感器P1的误触发，从而提高了电路的可靠性。

如图2所示，本实施例中还包括保护电路，保护电路包括电阻R14、电阻R3、稳压管D3、运放U5、电阻R15和开关管Q3，电阻R14的第一端连接运放U1的输出端，电阻R14的第二端通过电阻R3接地，稳压管D3的阴极连接电阻R14的第二端，稳压管D3的阳极接地，运放U5的同相输入端连接电阻R14的第二端，运放U5的反相输入端连接Vref参考电压，运放U5的输出端通过电阻R15连接开关管Q3的控制端，开关管Q3的第一端连接开关管Q1的控制端，开关管Q3的第二端接地。

本实施例中，当开关管Q1控制端的电流过大时，会造成开关管Q1直接损坏，从而影响火灾监测电路的正常运行，为此，本实施例加入了保护电路。

电阻R14和电阻R3构成分压电路，将电阻R3两端电压加至运放U5的同相输入端，运放U5构成比较电路，当运放U1输出电压超过设定值时，运放U5同相输入端电压大于运放U5反相输入端Vref参考电压，运放U5输出高电平，开关管Q3导通，开关管Q1的控制端接地，开关管Q1截止；当运放U1输出电压低于设定值时，运放U5输出低电平，开关管Q3截止，开关管Q1正常工作。

如图3所示，本实施例中还包括信号调理电路，信号调理电路包括电容C7、运放U3、电阻R9、电阻R10、电容C8、电阻R11和运放U4，电容C7的第一端连接火焰传感器P1的输出端，电容C7的第二端连接运放U3的同相输入端，运放U3的输出端连接运放U3的反相输入端，运放U3的输出端通过电阻R9连接运放U4的同相输入端，运放U4的反相输入端通过电阻R10连接电容C8第一端，电容C8的第二端接地，运放U4的输出端通过电阻R11连接运放U4的反相输入端，运放U4的输出端连接主控单元的第一输入端。

本实施例中，火焰传感器P1用于监测发生火灾时火焰中产生的红外线信号，并将该红外信号转为电信号送至主控单元，但火焰传感器P1输出的电信号比较微弱，需要进行放大处理，火焰传感器P1输出的电信号经电容C7耦合后送至运放U3的同相输入端，运放U3构成跟随器，用于提高信号传输的有效性，经运放U3后的信号送至运放U4的同相输入端，运放U4构成放大电路，最后将放大后的信号送至主控单元的第一输入端。

如图3所示，本实施例中信号调理电路还包括电阻R12、电容C10、电容C11和电阻R13，电阻R12的第一端连接运放U4的输出端，电阻R12的第二端通过电容C10接地，电阻R12的第二端连接电容C11的第一端，电容C11的第二端通过电阻R13接地，电容C11的第二端连接主控单元的第一输入端。

火焰传感器P1在监测火焰的过程中，可能会受到自然光中红外信号的干扰，这些干扰信号将会影响火灾监测的精度，因此，电阻R12、电容C10、电容C11和电阻R13构成了带通滤波电路，其中电阻R12和电容C10构成低通滤波电路，用于滤除高频杂波信号，电容C11和电阻R13构成高通滤波电路，用于滤除信号中的噪声信号。

如图4所示，本实施例中还包括湿度监测电路，湿度监测电路包括湿度传感器P2、运放U6、电阻R16、电阻R17和电阻R18，湿度传感器P2的第一端用于连接信号发生器，湿度传感器P2的第二端连接运放U6的反相输入端，运放U6的同相输入端接地，运放U6的输出端通过电阻R17连接电阻R16的第一端，电阻R16的第二端连接运放U6的反相输入端，电阻R18的第一端连接电阻R16的第一端，电阻R18的第二端接地，运放U6的输出端连接主控单元的第二输入端。

本实施例中，采用电容式湿度传感器作为湿度传感器P2，工作时，信号发生器产生一定频率的正弦波信号来激励湿度传感器P2，当湿度传感器P2中的湿敏电容表面中的高分子材料吸附环境中的水分子时，引起介电常数发生变化，根据实验室不同的湿度，湿度传感器P2会输出不同的电信号，但该电信号比较微弱，其中，运放U6构成放大电路，将放大后的电信号送至主控单元的第二输入端。主控单元根据该电信号判断实验室内的湿度情况。

如图5所示，本实施例中还包括整流电路，整流电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、运放U8、二极管D5和二极管D4，电阻R22的第一端连接运放U6的输出端，电阻R22的第二端连接运放U8的反相输入端，运放U8的同相输入端接地，运放U8的反相输入端连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极连接运放U8的输出端，运放U8的输出端连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极通过电阻R23连接运放U8的反相输入端，二极管D4的阴极通过电阻R24连接电阻R22的第一端，二极管D4的阴极连接主控单元的第二输入端。

因为湿度传感器P2在工作时需要信号发生器提供一定频率的正弦波激励信号，因此运放U6输出的电信号同样为正弦信号，为了得到湿度的具体数值，本实施例通过整流电路将运放U6输出端的正弦信号转为直流信号。具体工作原理为：

当运放U6输出的信号在正半周时，二极管D5和二极管D4导通，该信号经电阻R22、二极管D5和二极管D4后直接送至主控单元，当运放U6输出的信号在负半周时，二极管D5和二极管D4截止，这时运放U8构成反相放大电路，通过设置电阻R23和电阻R22的阻值相等，使运放U8的放大倍数为-1，将运放U6输出的信号反相后送至主控单元。

如图6所示，本实施例中二极管D4的阴极和主控单元的第二输入端之间设有滤波电路，滤波电路包括电阻R19、电容C13、运放U7、电阻R21、电阻R20和电容C14，电阻R19的第一端连接二极管D4的阴极，电阻R19的第二端通过电容C13接地，电阻R19的第二端连接运放U7的同相输入端，运放U7的反相输入端通过电阻R21接地，运放U7的输出端通过电阻R20连接运放U7的反相输入端，运放U7的输出端通过电容C14连接电阻R19的第一端，运放U7的输出端连接主控单元的第二输入端。

在对实验室内湿度情况进行监测时，电路中同样存在一些干扰信号，为了提高电路的监测精度，电阻R19、电容C13、运放U7、电阻R21、电阻R20和电容C14构成低通滤波电路，滤除信号中的杂波信号。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.实验室环境监控系统，其特征在于，包括主控单元、无线通信单元和火灾监测电路，所述火灾监测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与监控中心通讯连接，所述火灾监测电路包括运放U1、电阻R5、电阻R6、电阻R2、开关管Q1、火焰传感器P1、变阻器RP2、运放U2、电阻R4、开关管Q2和变阻器RP1，

所述运放U1的同相输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R6连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R2连接所述开关管Q1的控制端，

所述火焰传感器P1的第一供电端连接12V电源，所述火焰传感器P1的输出端连接所述主控单元的第一输入端，所述火焰传感器P1的第二供电端连接所述开关管Q1的第一端，所述开关管Q1的第二端连接所述变阻器RP2的第一固定端，所述变阻器RP2的第二固定端接地，所述变阻器RP2的滑动端连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端连接所述开关管Q2的第一端，所述开关管Q2的第二端连接2.5V电源，所述开关管Q2的控制端连接所述主控单元的第一输出端，所述运放U2的输出端连接所述变阻器RP1的第一固定端，所述变阻器RP1的滑动端通过所述电阻R4连接所述运放U2的反相输入端，所述变阻器RP1的第二固定端通过所述电阻R5连接所述运放U1的反相输入端。

2.根据权利要求1所述的实验室环境监控系统，其特征在于，所述火灾监测电路还包括开关管Q4，所述开关管Q4的控制端连接所述主控单元的第一输出端，所述开关管Q4的第一端连接所述火焰传感器P1的第一供电端，所述开关管Q4的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的实验室环境监控系统，其特征在于，还包括保护电路，所述保护电路包括电阻R14、电阻R3、稳压管D3、运放U5、电阻R15和开关管Q3，所述电阻R14的第一端连接所述运放U1的输出端，所述电阻R14的第二端通过所述电阻R3接地，所述稳压管D3的阴极连接所述电阻R14的第二端，所述稳压管D3的阳极接地，所述运放U5的同相输入端连接所述电阻R14的第二端，所述运放U5的反相输入端连接Vref参考电压，所述运放U5的输出端通过所述电阻R15连接所述开关管Q3的控制端，所述开关管Q3的第一端连接所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q3的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的实验室环境监控系统，其特征在于，还包括信号调理电路，所述信号调理电路包括电容C7、运放U3、电阻R9、电阻R10、电容C8、电阻R11和运放U4，所述电容C7的第一端连接所述火焰传感器P1的输出端，所述电容C7的第二端连接所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的输出端连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端通过所述电阻R9连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R10连接所述电容C8第一端，所述电容C8的第二端接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R11连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

5.根据权利要求4所述的实验室环境监控系统，其特征在于，所述信号调理电路还包括电阻R12、电容C10、电容C11和电阻R13，所述电阻R12的第一端连接所述运放U4的输出端，所述电阻R12的第二端通过所述电容C10接地，所述电阻R12的第二端连接所述电容C11的第一端，所述电容C11的第二端通过所述电阻R13接地，所述电容C11的第二端连接所述主控单元的第一输入端。

6.根据权利要求1所述的实验室环境监控系统，其特征在于，还包括湿度监测电路，所述湿度监测电路包括湿度传感器P2、运放U6、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述湿度传感器P2的第一端用于连接信号发生器，所述湿度传感器P2的第二端连接所述运放U6的反相输入端，所述运放U6的同相输入端接地，所述运放U6的输出端通过所述电阻R17连接所述电阻R16的第一端，所述电阻R16的第二端连接所述运放U6的反相输入端，所述电阻R18的第一端连接所述电阻R16的第一端，所述电阻R18的第二端接地，所述运放U6的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

7.根据权利要求6所述的实验室环境监控系统，其特征在于，还包括整流电路，所述整流电路包括电阻R22、电阻R23、电阻R24、运放U8、二极管D5和二极管D4，所述电阻R22的第一端连接所述运放U6的输出端，所述电阻R22的第二端连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的同相输入端接地，所述运放U8的反相输入端连接所述二极管D5的阳极，所述二极管D5的阴极连接所述运放U8的输出端，所述运放U8的输出端连接所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极通过所述电阻R23连接所述运放U8的反相输入端，所述二极管D4的阴极通过所述电阻R24连接所述电阻R22的第一端，所述二极管D4的阴极连接所述主控单元的第二输入端。

8.根据权利要求7所述的实验室环境监控系统，其特征在于，所述二极管D4的阴极和所述主控单元的第二输入端之间设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻R19、电容C13、运放U7、电阻R21、电阻R20和电容C14，所述电阻R19的第一端连接所述二极管D4的阴极，所述电阻R19的第二端通过所述电容C13接地，所述电阻R19的第二端连接所述运放U7的同相输入端，所述运放U7的反相输入端通过所述电阻R21接地，所述运放U7的输出端通过所述电阻R20连接所述运放U7的反相输入端，所述运放U7的输出端通过所述电容C14连接所述电阻R19的第一端，所述运放U7的输出端连接所述主控单元的第二输入端。