CN211553743U - 适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置，包括顺次相连的光源接收模块、电堆传感器、滤波放大电路、A/D转换器和输出电路，本实用新型对滤波放大电路做了改进，所采用的滤波放大电路，干扰较小，滤波放大效果好，使得监测精度高，稳定性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及环境监测领域，特别涉及一种适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置。
背景技术
二氧化碳传感器是一种气体检测仪器，主要用于测量空气中二氧化碳的含量，当二氧化碳的含量过多或是过少时，二氧化碳传感器就会发出警报，人们根据它的提示就会及时采取相应措施来调整大气质量，满足人们自身的要求。这种装置主要应用在日常的生产和生活中，为人们营造良好的大气环境起到了重要作用。
二氧化碳传感器对每个领域都有很重要的影响，随着现代社会的不断进步，二氧化碳的含量也逐渐变多，二氧化碳含量成分过高会对我们的身体产生严重的影响，而且还会对我们赖以生存的环境产生威胁。
目前的市场上常用的二氧化碳传感器主要有两种，一种是固态电解质的，固态电解质传感器原理是指气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度，由于这种传感器电导率高灵敏度和选择特性好，得到广泛应用。另一种是红外原理的，红外二氧化碳传感器原理是根据 CO2对特定波段红外辐射的吸收作用，使透过测量室的辐射能量减弱，减弱的程度取决于被测CO2气体中的CO2含量。
现有的红外二氧化碳传感器不但结构复杂，成本高，而且在二氧化碳浓度较低的情况下检测精度较低、环境适应能力弱、稳定性不足。
实用新型内容
有鉴于此，为了解决现有技术问题，本实用新型提供一种适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置，监测精度高，稳定性好。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置，包括顺次相连的光源接收模块、电堆传感器、滤波放大电路、A/D转换器和输出电路，其特征在于：所述的滤波放大电路包括光敏二极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电解电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第二三极管；光敏二极管的负极、第二电容的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端和第二三极管的发射极分别与电压相连；第二电容的另一端接地；第二三极管的基极分别和第五电阻的另一端、第四电容的一端相连；第四电容的另一端、第四电阻的另一端、第一三极管的集电极和第三电容的一端相连；第三电容的另一端、第一三极管的基极、第二电阻的一端和第一电容的一端相连；第一电容的另一端、第一电阻的一端和光敏二极管的正极相连；第三电阻的一端与第一三极管的发射极相连，第一电阻的另一端、第二电阻的另一端与第三电阻的另一端接地；第二三极管的集电极与第六电阻的一端相连，第六电阻的另一端与第一二极管的阳极相连；第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极和第五电容的一端，第五电容的另一端接地，第二二极管的负极输出电压信号。
进一步的，所述的电堆传感器为双元传感。
本实用新型的二氧化碳传感装置所采用的滤波放大电路，干扰较小，滤波放大效果好，使得监测精度高，稳定性好。
附图说明
图1为本实用新型的低浓度二氧化碳传感装置的电路结构框图；
图2为本实用新型的滤波放大电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
实施例一
本实用新型的低浓度二氧化碳传感装置，包括光源接收模块、电堆传感器、滤波放大电路、A/D转换器和输出电路。
光源接收模块的输入端用于探测空气中的光源，光源接收模块的输出端连接电堆传感器的输入端，电堆传感器的输出端连接滤波放大电路的输入端，滤波放大电路的输出端连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端连接输出电路的输入端，输出电路的输出端输出二氧化碳的浓度数据。
电堆传感器为双元传感，配备了两片不同的滤光片，一片中心波长为 4.0um，半波带宽为90nm，作为参考滤光片，一片中心波长为4.26um，半波带宽为180nm，作为气体选择滤光片，当气体穿过滤光片时，红外光的能力有所衰减，当二氧化碳的气体浓度越大时，对红外光光的衰减也越大，穿过滤光片后提取红外信号的衰减值。
滤波放大电路将红外信号的衰减值进行滤波放大后输出模拟的电压信号。
A/D转换器将模拟的电压信号转换为数字信号后，由输出电路输出二氧化碳的浓度。
其中，滤波放大电路包括光敏二极管PD1、第一二极管D1、第二二极管 D2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、电解电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第一三极管Q1和第二三极管Q2；光敏二极管PD1的负极、第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端和第二三极管Q2的发射极分别与电压VCC相连；第二电容C2的另一端接地；第二三极管Q2的基极分别和第五电阻R5的另一端、第四电容C4的一端相连；第四电容C4的另一端、第四电阻R4的另一端、第一三极管Q1的集电极和第三电容C3的一端相连；第三电容C3的另一端、第一三极管Q1的基极、第二电阻R2的一端和第一电容 C1的一端相连；第一电容C1的另一端、第一电阻R1的一端和光敏二极管PD1 的正极相连；第三电阻R3的一端与第一三极管Q1的发射极相连，第一电阻R1 的另一端、第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的另一端接地；第二三极管Q2 的集电极与第六电阻R6的一端相连，第六电阻R6的另一端与第一二极管D1 的阳极相连；第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阳极和第五电容C5 的一端，第五电容C5的另一端接地，第二二极管D2的负极输出电压信号。
以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置，包括顺次相连的光源接收模块、电堆传感器、滤波放大电路、A/D转换器和输出电路，其特征在于：所述的滤波放大电路包括光敏二极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电解电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第二三极管；光敏二极管的负极、第二电容的一端、第四电阻的一端、第五电阻的一端和第二三极管的发射极分别与电压相连；第二电容的另一端接地；第二三极管的基极分别和第五电阻的另一端、第四电容的一端相连；第四电容的另一端、第四电阻的另一端、第一三极管的集电极和第三电容的一端相连；第三电容的另一端、第一三极管的基极、第二电阻的一端和第一电容的一端相连；第一电容的另一端、第一电阻的一端和光敏二极管的正极相连；第三电阻的一端与第一三极管的发射极相连，第一电阻的另一端、第二电阻的另一端与第三电阻的另一端接地；第二三极管的集电极与第六电阻的一端相连，第六电阻的另一端与第一二极管的阳极相连；第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极和第五电容的一端，第五电容的另一端接地，第二二极管的负极输出电压信号。
2.根据权利要求1所述的适用于家庭环境中监测低浓度二氧化碳传感装置，其特征在于：所述的电堆传感器为双元传感。
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