CN209982447U - 一种粉尘浓度光学检测解调电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种粉尘浓度光学检测解调电路，包括集成振荡器，集成振荡器的正调引脚连接外接电源的并联谐振电路；输出引脚连接第一调制模块和第二调制模块，然后输出到信号横流模块；信号横流模块包括第四运放、第五运放和NPN放大电路。本实用新型提供的解调电路降低信号放大的失真，提高信号增益和解调效率，通过横流电路驱动红外光发光管发射波长980NM，不容易受到干扰。接收电路通过快速反应的管敏电阻，经信号放大进行灵敏采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及电学领域，具体地说涉及一种粉尘浓度光学检测解调电路。
背景技术
在工厂、仓库等地方存放可燃物形成可燃物粉尘，这些粉尘达到一定的密度后会发成爆炸，造成严重后果。分成浓度的检测有很多方法，其中基于光学透射强度衰减原理和Lamber-Beer定律，利用红外光透射进行检测，具有测量距离宽，不需要采样装置的优点。
但光学检测包括信号发射部分，产生恒定频率、电压幅度的信号，经调制发射至信号接收部分。信号接受部分用于收集信号后，经电路解调出原始信号，再计算出强度。现有的解调电路设计仍存在不足，往往体现在信号放大不足，解调效率低的问题。
实用新型内容
发明目的：本实用新型的目的是提供一种降低信号放大失真，提高信号增益和解调效率的粉尘浓度光学检测解调电路。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种粉尘浓度光学检测解调电路，包括集成振荡器，所述集成振荡器的正调引脚连接外接电源的并联谐振电路；输出引脚连接第一调制模块和第二调制模块，然后输出到信号横流模块；所述信号横流模块包括第四运放、第五运放和NPN放大电路。
所述集成振荡器为ICL8038集成电路。
所述ICL8038集成电路的第一引脚、第十二引脚分别接外接电源和并联的第一谐振电路、第二谐振电路，第一谐振电路和第二谐振电路分别由串联的负载电阻与电感串联组成。
所述第一调制模块包括第一运放U7A、第二运放U7B、第三运放U8，所述第一运放U7A的正相输入端经电容C5与ICL8038第二引脚连接，第一运放U7A的输出端经电容CX1、电阻R50与第二运放U7B的负向输入端连接；第二运放U7B的正向输入端接地，输出端与第二调制模块连接。
所述第二调制模块包括第三运放U8、设于第三运放U8正相输入端的电阻R40，所述第三运放U8的负相输入端接地，输出端连接至信号横流模块。所述电阻R40并联分压电阻R41。R40、R41和后面的第三运放U8组成加法电路，来自与R40的电压和来自与R41的电压相加。来自R41的电压为2.5V基准电压，作为信号调理。来自R40的电压是可变的交流，把它记录调整在以2.5V直流为基准的电压上输出到下级。
所述信号横流模块包括所述信号横流模块包括第六运放U1B和四个并联电阻R5、R6、R7、R8。横流电路是在规定的负载范围内，控制电压不变时电路的输出电流不会随着负载改变而改变。保持原来的电流。第六运放器U1B正相输入端的电压是控制电压记作为Ui，4个并联的电阻是决定输出电流的电阻记作为Ri，输出的电流为I=Ui/Ri。
本实用新型在粉尘浓度检测系统中，设于信号接收部分用于解调原始信号和计算。数据计算采用32位ARM处理器，信号解调是本实用新型的主要技术方案。本实用新型可广泛应用于各类光学检测粉尘浓度设备上，包括但不限于红外线检测粉尘浓度。
有益效果：本实用新型提供的解调电路降低信号放大的失真，提高信号增益和解调效率，通过横流电路驱动红外光发光管发射波长980NM，不容易受到干扰。接收电路通过快速反应的管敏电阻，经信号放大进行灵敏采集。
附图说明
图1是本实用新型的电路示意图；
图2是信号横流模块的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
实施例1
粉尘浓度测量仪利用红外光经过粉尘区，会被粉尘吸收，这时红外光强会衰减，衰减的规律是Lamber-Beer定律。由信号发生器产生一个特定频率的正玄波，再通过幅度调整电路调整到合适的幅度然后再把这个幅度偏移到2.5V的直流电压上。接着再通过横流电路驱动红外光发光管。发光管的发光波长为980NM，这个波长不容易受到干扰。传感器的光敏电阻信号经过放大，带通滤波器，进入锁相放大器，解调电路，整流电路，进入采集电路。最后得到衰减后的红外光幅度。
本实施例主要涉及一种粉尘浓度光学检测解调电路，包括集成振荡器ICL8038集成电路，集成电路的第一引脚、第十二引脚分别接外接电源和并联的第一谐振电路、第二谐振电路，第一谐振电路和第二谐振电路分别由串联的负载电阻与电感串联组成。输出引脚连接第一调制模块和第二调制模块，然后输出到信号横流模块；信号横流模块包括第四运放、第五运放和NPN放大电路。
第一调制模块包括第一运放U7A、第二运放U7B、第三运放U8，第一运放U7A的正相输入端经电容C5与ICL8038第二引脚连接，第一运放U7A的输出端经电容CX1、电阻R50与第二运放U7B的负向输入端连接；第二运放U7B的正向输入端接地，输出端与第二调制模块连接。
第二调制模块包括第三运放U8、设于第三运放正相输入端的电阻R40，第三运放U8的负相输入端接地，输出端连接至信号横流模块。电阻R40并联分压电阻R41。R40、R41和后面的第三运放U8A组成加法电路，来自与R40的电压和来自与R41的电压相加。来自R41的电压为2.5V基准电压，作为信号调理。来自R40的电压是可变的交流，把它记录调整在以2.5V直流为基准的电压上输出到下级。R51电容，起到抗干扰，消除震荡的作用。R51并联的是U10，一个电子电位器。
信号横流模块包括信号横流模块包括第六运放U1B和四个并联电阻R5、R6、R7、R8。横流电路是在规定的负载范围内，控制电压不变时电路的输出电流不会随着负载改变而改变。保持原来的电流。第六运放器U1B正相输入端的电压是控制电压记作为Ui，4个并联的电阻是决定输出电流的电阻记作为Ri，输出的电流为I=Ui/Ri。
本实用新型在粉尘浓度检测系统中，设于信号接收部分用于解调原始信号和计算。数据计算采用32位ARM处理器，信号解调是本实用新型的主要技术方案。本实用新型可广泛应用于各类光学检测粉尘浓度设备上，包括但不限于红外线检测粉尘浓度。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：包括集成振荡器，所述集成振荡器的正调引脚连接外接电源的并联谐振电路；输出引脚连接第一调制模块和第二调制模块，然后输出到信号横流模块；所述信号横流模块包括第四运放、第五运放和NPN放大电路。
2.根据权利要求1所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述集成振荡器为ICL8038集成电路。
3.根据权利要求2所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述ICL8038集成电路的第一引脚、第十二引脚分别接外接电源和并联的第一谐振电路、第二谐振电路，第一谐振电路和第二谐振电路分别由串联的负载电阻与电感串联组成。
4.根据权利要求3所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述第一调制模块包括第一运放U7A、第二运放U7B、第三运放U8，所述第一运放U7A的正相输入端经电容C5与ICL8038第二引脚连接，第一运放U7A的输出端经电容CX1、电阻R50与第二运放U7B的负向输入端连接；第二运放U7B的正向输入端接地，输出端与第二调制模块连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述第二调制模块包括第三运放U8、设于第三运放正相输入端的电阻R40，所述第三运放U8的负相输入端接地，输出端连接至信号横流模块。
6.根据权利要求5所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述电阻R40并联分压电阻R41。
7.根据权利要求2所述的一种粉尘浓度光学检测解调电路，其特征在于：所述信号横流模块包括第六运放U1B和四个并联电阻。
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- 2019-04-24 CN CN201920573527.1U patent/CN209982447U/zh active Active
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