[发明专利]具有转速自动控制功能的气体测量装置及气体测量方法

权利要求书

1.一种具有转速自动控制功能的气体测量装置，包括：

光源，用于至少发射红外光；

测量气室，用于容纳被测量的气体，位于红外光的光路上并被红外光 穿过；

滤光片，位于红外光的光路上，用于透过一定波长的红外光；

传感器，位于红外光的光路上，用于接收穿过测量气室和滤光片的红 外光，并将接收的红外光转换为相应的电信号输出；

斩波片，位于光源和传感器之间的红外光的光路上，用于遮挡红外光， 其上开有通孔，所述通孔在斩波片转动时可随斩波片转动到红外光的光路 上并使红外光通过；

电机，用于驱动斩波片转动；

处理单元，用于接收传感器输出的电信号，计算被测气体的浓度；

驱动信号生成单元，用于生成驱动电机以设定转速转动的、占空比可 调的PWM波；其特征在于还包括：

脉冲信号生成单元，用于生成频率与电机转速或斩波片转速成正比的 脉冲信号；

驱动电压控制模块，用于根据脉冲信号的频率输出控制信号至驱动信 号生成单元，所述驱动信号生成单元根据控制信号调节PWM波。

2.如权利要求1所述的气体测量装置，其特征在于：所述驱动电压控制模 块包括第一计数器和比较单元，所述第一计数器用于计算第一设定时间内 的脉冲信号的数量并输出到比较单元，所述比较单元用于将脉冲信号的数 量与设定的目标值进行比较，并根据脉冲信号的数量与目标值之间的差值 输出相应的控制信号至驱动信号生成单元。

3.如权利要求2所述的气体测量装置，其特征在于：所述脉冲信号生成单 元包括分别位于斩波片两侧的发光二极管和接收二极管，所述发光二极 管、接收二极管和斩波片上的通孔位于一条直线上；或者所述脉冲信号生 成单元为用于检测电机转动时电机绕组产生的反向电磁力的过零次数、并 产生相应脉冲信号的监测电路。

4.如权利要求2所述的气体测量装置，其特征在于：还包括滤波电路、放 大电路和用于驱动电机旋转的电机驱动电路，所述PWM波经过滤波、放大 后输入到电机驱动电路。

5.如权利要求1至4中任一项所述的气体测量装置，其特征在于：还包括 电机转速监测单元、第二计数器、转速判断单元和修正单元，所述电机转 速监测单元实时监测电机的转速，并输出到转速判断单元，第二计数器用 于在所述驱动信号生成单元根据控制信号开始调节PWM波时开始计时，在 超出第二设定时间后输出溢出信号至转速判断单元，所述转速判断单元在 判断电机转速在第二设定时间后仍超出设定的转速范围时，控制所述修正 单元根据电机转速对处理单元计算的被测气体的浓度进行修正。

6.一种具有转速自动控制功能的气体测量装置，包括：

光源，用于至少发射红外光；

测量气室，用于容纳被测量的气体，位于红外光的光路上并被红外光 穿过；

滤光片，位于红外光的光路上，用于透过一定波长的红外光；

传感器，位于红外光的光路上，用于接收穿过测量气室和滤光片的红 外光，并将接收的红外光转换为相应的电信号输出；

斩波片，位于光源和传感器之间的红外光的光路上，用于遮挡红外光， 其上开有通孔，所述通孔在斩波片转动时可随斩波片转动到红外光的光路 上并使红外光通过；

电机，用于驱动斩波片转动；

单片机，用于接收传感器输出的电信号，计算被测气体的浓度；并用 于生成驱动电机以设定转速转动的PWM波；其特征在于还包括：

电机控制模块，用于响应PWM波，处理后驱动电机旋转，并生成频率 与电机转速或斩波片转速成正比的脉冲信号；

所述单片机计算第一设定时间内的脉冲信号的数量，并根据脉冲信号 的数量与目标值之间的差值调节PWM波。

7.如权利要求6所述的气体测量装置，其特征在于：所述单片机还用于在 开始调节PWM波时开始计时，在超出第二设定时间后如果电机转速仍超出 设定的转速范围时根据电机转速对被测气体的浓度进行修正。