灰塵傳感器前端采集電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了灰塵傳感器前端采集電路，包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路；所述紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管以及和紅外發(fā)射管陽極連接的三極管；所述三極管的基極串聯(lián)有基極偏置電阻；所述紅外發(fā)射管的陰極串聯(lián)有限流電阻；所述紅外接收電路包括紅外接收管以及用于解碼紅外接收管的解碼芯片；本實(shí)用新型的灰塵傳感器前端采集電路，利用紅外發(fā)射和接收電路來對(duì)空氣中的粉塵進(jìn)行計(jì)數(shù)，以判斷空氣中的PM2.5和PM10濃度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，便于PM濃度的實(shí)時(shí)測(cè)量，減少了測(cè)量的工序，提高測(cè)量精度。
【專利說明】灰塵傳感器前端采集電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及灰塵傳感器前端采集電路，屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和對(duì)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重視，對(duì)居住和工作環(huán)境要求不 斷提高，空氣質(zhì)量日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，然而目前全球的空氣質(zhì)量不容樂觀，霧霾天氣 大量出現(xiàn)，PM污染已引起大量的呼吸道疾病、慢性肺炎、氣管炎、支氣管炎和肺癌，PM又稱 細(xì)粒、細(xì)顆粒。
[0003] 可吸入顆粒物又稱為PM10,指空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在10微米以下的顆粒物。在職 業(yè)危害相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，將能夠較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中的固體顆粒統(tǒng)稱為粉塵；PM2. 5指 環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物、可入肺顆粒 物；它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20,能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量 (濃度）越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。
[0004] 由于現(xiàn)有的空氣質(zhì)量檢測(cè)手段復(fù)雜，如采用重量法來檢測(cè)PM2. 5濃度，其原理是 通過一定切割特征的采樣器，以恒速抽取定量體積空氣，使環(huán)境空氣中的PM2. 5和PM10被 截留在已知質(zhì)量的濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差和采樣體積進(jìn)行濃度計(jì)算，利用該 方法測(cè)量工序復(fù)雜，測(cè)量周期長(zhǎng)，且存在測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定等問題，不利于對(duì)PM2. 5和PM10的 連續(xù)測(cè)量，效果不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一）要解決的技術(shù)問題
[0006] 為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種灰塵傳感器前端采集電路，利用紅外發(fā) 射和接收電路來對(duì)空氣中的粉塵進(jìn)行計(jì)數(shù)，以判斷空氣中的PM2. 5和PM10濃度，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定， 便于PM濃度的實(shí)時(shí)測(cè)量，減少了測(cè)量的工序，提高測(cè)量精度。
[0007] (二）技術(shù)方案
[0008] 本實(shí)用新型的灰塵傳感器前端采集電路，包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路；所 述紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管以及和紅外發(fā)射管陽極連接的三極管；所述三極管的基極 串聯(lián)有基極偏置電阻；所述紅外發(fā)射管的陰極串聯(lián)有限流電阻；所述紅外接收電路包括紅 外接收管以及用于解碼紅外接收管的解碼芯片。
[0009] 進(jìn)一步地，所述解碼芯片的1腳和紅外接收管的陽極連接，2腳和紅外接收管的陰 極連接；所述解碼芯片的4腳和6腳之間，7腳和10腳之間連接有濾波電容，7腳和GND之 間連接有三極管，13腳和5V電源連接，11腳作為輸出端和后級(jí)電路連接。
[0010] 進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射電路的三極管的發(fā)射極和基極偏置電阻連接后，并和5V 電源連接。
[0011] 進(jìn)一步地，所述基極偏置電阻包括第一偏置電阻和第二偏置電阻，第一偏置電阻 和第二偏置電阻之間和解碼芯片的14腳通過電容串聯(lián)。
[0012](三）有益效果
[0013] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果：本實(shí)用新型的灰塵傳感器 前端采集電路，利用紅外對(duì)管進(jìn)行空氣中粉塵的測(cè)量，相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量的重量法、微量震蕩 天平法等，具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)測(cè)量性，可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的電路連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 :
[0016] 如圖1所示的灰塵傳感器前端采集電路，紅外發(fā)射管D3的陽極和三極管Q4的集 電極連接，紅外發(fā)射管D3的陰極和限流電阻R21串聯(lián)，三極管Q4的基極連接有第一偏置電 阻R19以及和第一偏置電阻R19串聯(lián)的第二偏置電阻R20,第一偏置電阻R19和第二偏置電 阻R20用于給三極管Q4提供一個(gè)合適的基極偏置電壓，第二偏置電阻R20的另一端和三極 管Q4的發(fā)射極連接，第二偏置電阻R20和三極管Q4的連接節(jié)點(diǎn)為VLED，VLED和GND之間 串聯(lián)一個(gè)濾波電容C23,以及和5V電源之間串聯(lián)一個(gè)限流電阻R14。
[0017] 解碼芯片S126的1腳和紅外接收管D4的陽極連接，2腳和紅外接收管D4的陰極 連接；當(dāng)空氣中的粉塵經(jīng)過紅外對(duì)管的時(shí)候，通過解碼芯片S126進(jìn)行計(jì)數(shù)，解碼芯片S126 的4腳和6腳之間，7腳和10腳之間連接有濾波電容C24、濾波電容C25和濾波電容C28, 7 腳和GND之間連接有三極管Q3,13腳和5V電源連接，11腳作為輸出端和后級(jí)電路連接。
[0018] 其中解碼芯片S126負(fù)責(zé)對(duì)紅外接收管D4采集到的粉塵進(jìn)行計(jì)數(shù)、放大和整形，將 整形后的信號(hào)通過11腳輸出。
[0019] 上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用 新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì) 本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí) 用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1. 灰塵傳感器前端采集電路，其特征在于：包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路；所述 紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管以及和紅外發(fā)射管陽極連接的三極管；所述三極管的基極串 聯(lián)有基極偏置電阻；所述紅外發(fā)射管的陰極串聯(lián)有限流電阻；所述紅外接收電路包括紅外 接收管以及用于解碼紅外接收管的解碼芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰塵傳感器前端采集電路，其特征在于：所述解碼芯片的1 腳和紅外接收管的陽極連接，2腳和紅外接收管的陰極連接；所述解碼芯片的4腳和6腳之 間，7腳和10腳之間連接有濾波電容，7腳和GND之間連接有三極管，13腳和5V電源連接， 11腳作為輸出端和后級(jí)電路連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰塵傳感器前端采集電路，其特征在于：所述紅外發(fā)射電路 的三極管的發(fā)射極和基極偏置電阻連接后，并和5V電源連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰塵傳感器前端采集電路，其特征在于：所述基極偏置電阻 包括第一偏置電阻和第二偏置電阻，第一偏置電阻和第二偏置電阻之間和解碼芯片的14 腳通過電容串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G01N15/06GK203908914SQ201420194726
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】虞強(qiáng) 申請(qǐng)人:虞強(qiáng)