[实用新型]一种用于高精度NDIR气体传感器的电路装置

说明书

本实用新型是一种用于高精度NDIR气体传感器的电路装置，包括光源驱动电路模块，探测器电路模块，单片机控制处理模块和无线蓝牙模块，该装置适用于高精度的气体浓度的测量检测，电源部分的改进使其作为恒流源工作，从而提高了对气体浓度测量的精确度。在信号处理阶段均采用了集成电路，从而减小了噪声的影响。在探测器测量阶段采用了双通道对比测量的方法，有效减小了环境温湿度变化的影响，适用于新型的高精度的气体浓度的测量检测。在数据传输方面，该电路装置可以通过无线蓝牙模块进行数据的传输，具有方便、稳定性好、精度高、成本低的特点。

技术领域

本实用新型是涉及气体浓度测量领域，具体的说是一种用于高精度NDIR气体传感器的电路装置。

背景技术

环境污染已成为全球性关注的重大问题，其显著表现之一是有害气体浓度的不断升高。近几年来，随着科学技术的迅速发展，世界各国科学界都在积极研制微小结构下又能实现高精度探测的传感器。目前，NDIR检测技术因其独特的优越性受到了广泛的关注，光源出射的红外光进入光学腔体被待测气体充分吸收后进入探测器时，其光功率会发生衰减，根据朗伯- 比尔定律可得I＝I₀e^-αcl，其中I₀为没有气体吸收时红外光源的光强，I为有气体吸收时红外光源的光强，α为气体吸收系数，c为腔内气体浓度，l为红外光光程。在已知I₀，I，α， l的情况下，很容易测出气体的浓度。但是现阶段光源的稳定性不高，设计精确的光源驱动电路势在必行，同时由于探测器接收的信号很小，因而也需要高精度的探测器模块电路。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于高精度NDIR气体传感器的电路装置，该种装置通过引入恒流源光源驱动电路以及在探测器测量电路旁引入对比电路，通过信号的差分运算有效地消除了环境因素带来的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于高精度NDIR气体传感器的电路装置，其特征是：包括光源驱动电路模块，探测器电路模块，单片机控制处理模块和无线蓝牙模块，所述的光源驱动电路模块内的光源辐射出红外光进入光学腔，进而被探测器电路模块内的探测器吸收，所述的探测器电路模块将光信号转换为电信号，所述的探测器电路模块与无线蓝牙模块信号连接，所述的无线蓝牙模块与移动智能终端信号连接；

所述的光源驱动电路模块与单片机控制处理模块的信号输出端信号连接，所述的光源驱动电路模块内的光源的工作状态由单片机控制处理模块控制，所述的探测器电路模块与单片机控制处理模块的信号输入端信号连接，所述的探测器电路模块通过单片机控制处理模块与无线蓝牙模块信号连接，所述的无线蓝牙模块与单片机控制处理模块的信号输出端信号连接。

为优化上述实用新型，采取的具体措施还包括：

所述的光学腔内置有待测气体，所述的光源驱动电路模块内的光源以及探测器电路模块内的探测器分别设置在光学腔的两侧，所述的光学腔采用透明材质制成。

所述的光源驱动电路模块包括运算放大电路和开关电路，所述的光源驱动电路模块中的电源为恒流电源。

所述的光源驱动电路模块包括运算放大器，和电阻R1、R2、R3、R4、R5，和电容C1、C2、 C4和N型MOS管，其中电阻R1的一端与单片机相连，另一端与R2并联与运算的同相输入端相连，所述的R2的另一端接地，所述的R3的一端接运算放大器的输出端，另一端接MOS管的G极，所述的R4一端连接R3，另一端接地，所述的R5的一端接运算放大器的反相输入端，另一端接地，所述的电容C1与C4并联一端接电源电压，另一端接地，所述的电容C2一端接 MOS管的S极，另一端接地。

所述的探测器电路模块包括测量电路，对比电路和测温电路。

所述的探测器电路模块内的探测器为双通道热电堆。