CN105628565A - 一种粉尘检测仪 - Google Patents

Abstract

一种粉尘检测仪，属于检测装置领域。其特征在于包括散热片粉尘检测模块和接收处理模块；其中粉尘检测模块包括传感器、调理电路和数模转换电路；接收处理模块包括处理器、显示模块、报警模块、开关和时钟模块；传感器设置于散热片上，并与调理电路相连接；调理电路与数模转换电路相连接；数模转化电路、显示模块、报警模块、开关和时钟模块均与处理器相连接。通过阵列式光电传感器以及调理电路，实时精确地监测空调散热片上粉尘强度，实现分级别通过液晶显示和声光报警及时提示用户清洗散热片，具有低功耗、微型化、便携式、低成本的特点，适应于各种类型空调内部散热片粉尘测量监测，有很强的扩展性和推广价值。

Description

一种粉尘检测仪

技术领域

本发明属于检测装置领域，尤其涉及一种粉尘检测仪。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调的使用时越来越广泛。作为空调冷热交换的核心部件——散热片不仅会积聚污垢灰尘，由于温度、湿度适宜，散热片还会在冷凝水作用下滋生大量细菌、霉菌、螨虫等。当空调开启时，这些灰尘和病菌就被空调吹出，随呼吸道进入人体，导致人体出现头晕乏力、过敏性鼻炎、甚至诱发哮喘。相关研究表明，80%以上的空调散热片的细菌和霉菌总数超标，因此空调散热片污染已成为危害家庭健康的主要因素。但是目前，这一问题并没有引起人们的足够重视。国内外也没有类似的能对空调内部散热片上携带了大量细菌和霉菌的粉尘进行自动监测的新型空调或监测装置。由于粉尘的质量很轻，粉尘颗粒物体积也很微小。因此对粉尘进行检测的这类传感器就需要具有很高的精度。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种有效的粉尘检测仪。

一种粉尘检测仪，其特征在于包括散热片粉尘检测模块和接收处理模块；其中粉尘检测模块包括传感器、调理电路和数模转换电路；接收处理模块包括处理器、显示模块、报警模块、开关和时钟模块；传感器设置于散热片上，并与调理电路相连接；调理电路与数模转换电路相连接；数模转化电路、显示模块、报警模块、开关和时钟模块均与处理器相连接。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述处理器采用STM32F103半导体微处理器。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述处理器的工作温度为-40~110℃。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述传感器为红外光电传感器。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述红外光电传感器为反射式红外光电传感器。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述红外光电传感器采用的为HOA1405-003型传感器。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述显示模块采用TFT液晶显示模块。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述液晶显示模块为带有触摸屏的显示模块。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述报警模块采用蜂鸣器和发光二级管。

本发明所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述时钟模块采用DS1302时钟芯片来实现。

本发明所述的一种粉尘检测仪，通过阵列式光电传感器以及微弱信号调理电路，能实时精确地监测空调散热片上粉尘强度，可实现分级别通过液晶显示和声光报警及时提示用户清洗散热片，并且为用户的健康着想带有强制断电功能。具有低功耗、微型化、便携式、低成本的特点，稳定性高，同时具有数据实时显示、语音提示等功能，适应于各种类型空调内部散热片粉尘测量监测，有很强的扩展性和推广价值。

说明书附图

图1为本发明的结构示意框图。

具体实施方式

一种粉尘检测仪，其特征在于包括散热片粉尘检测模块和接收处理模块；其中粉尘检测模块包括传感器、调理电路和数模转换电路；接收处理模块包括处理器、显示模块、报警模块、开关和时钟模块；传感器设置于散热片上，并与调理电路相连接；调理电路与数模转换电路相连接；数模转化电路、显示模块、报警模块、开关和时钟模块均与处理器相连接。

本发明所述的一种粉尘检测仪，所述处理器采用STM32F103半导体微处理器。，最高频率可以达到72MHz，带4个片选的静态存储器控制和并行的LCD接口。多达112个快速I/O端口，所有的外部端口都可以映射到16个外部中断；几乎所有端口均可容忍5V，多达13个通信端口，内置高速存储器，4个通用的16位定时器和2个PWM定时器。STM32F103可以工作于-40~105℃的温度范围，供电电压为2.0~3.6V。选用这款微处理器，不仅可以满足在较宽的温度范围内驱动芯片、数据处理的要求，还可使微处理器进入一系列的低功耗省电模式，有效地减少***功耗，节约电能，增加使用时间。所述传感器为红外光电传感器。所述红外光电传感器为反射式红外光电传感器。所述红外光电传感器采用的为HOA1405-003型传感器，由于HOA1405-003的响应时间为12μs，相对于散热片工作的速率很快，所以它能精确测出散热片动态时候的粉尘厚度。当散热片处于静态时，考虑到散热片的形状，单个的光电传感器可能处于散热片的空隙中，从而不能测出散热片上的粉尘，本***采用3个HOA1405-003光电传感器排列成以圆心相互成120°的阵列，能保证至少一个以上的光电传感器测到散热片上的粉尘；即使有一个光电传感器出现故障，***仍然能够正常工作，因此阵列式的测量方式能长期地实时监测静态或者动态时散热片上的粉尘；对阵列式测量数据做平均可以减小随机误差，提高了粉尘的测量精度。调理电路，它包括前置放大端、双运放带通滤波器、中间级放大电路、二阶低通滤波器和隔离放大电路。与传感器三个光电转换电路输出相连，将调理的模拟电压信号同时输给后续的ADC模数转换电路进行处理。所述显示模块采用TFT液晶显示模块。光电传感器采集的信号经微弱电路调理电路后通过ADI公司生产的AD7195转换后与STM32单片机相连，然后将发光前后的转换的数值均送给单片机做差分处理，可以消除环境背景光的影响。所述液晶显示模块为带有触摸屏的显示模块，实时显示测量的电压值和表征粉尘量级参数的同时，利用该LCD触摸屏，用户可以自行设置空调需要清洗时的阈值。所述报警模块采用蜂鸣器和发光二级管。如果粉尘的量级超过了之前规定的阈值。蜂鸣器发出警报，同时通过单片机驱动发光二极管发光报警，让人们及时清理灰尘。所述时钟模块采用DS1302时钟芯片来实现，可以选择对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时。中心接收处理模块通过触摸液晶屏输入设置阈值并显示实时测量结果，当检测的电压值小于空调需要清洗的阈值时，控制继电器开关一直闭合，空调***处于工作状态。一旦粉尘较多，电压值将变大，超过阈值后，蜂鸣警和二极管声光报警。若在一定时间内，检测的电压值持续高于设置的空调需要清洗的闸值，则控制继电器切断供电，空调停止工作，达到强制用户对空调散热上的粉尘进行清洗的功能。

Claims (10)

1.一种粉尘检测仪，其特征在于包括散热片粉尘检测模块和接收处理模块；其中粉尘检测模块包括传感器、调理电路和数模转换电路；接收处理模块包括处理器、显示模块、报警模块、开关和时钟模块；传感器设置于散热片上，并与调理电路相连接；调理电路与数模转换电路相连接；数模转化电路、显示模块、报警模块、开关和时钟模块均与处理器相连接。

2.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述处理器采用STM32F103半导体微处理器。

3.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述处理器的工作温度为-40~110℃。

4.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述传感器为红外光电传感器。

5.如权利要求4所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述红外光电传感器为反射式红外光电传感器。

6.如权利要求5所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述红外光电传感器采用的为HOA1405-003型传感器。

7.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述显示模块采用TFT液晶显示模块。

8.如权利要求7所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述液晶显示模块为带有触摸屏的显示模块。

9.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述报警模块采用蜂鸣器和发光二级管。

10.如权利要求1所述的一种粉尘检测仪，其特征在于所述时钟模块采用DS1302时钟芯片来实现。