CN107703086A - 基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** - Google Patents
基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN107703086A CN107703086A CN201711042885.1A CN201711042885A CN107703086A CN 107703086 A CN107703086 A CN 107703086A CN 201711042885 A CN201711042885 A CN 201711042885A CN 107703086 A CN107703086 A CN 107703086A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- triode
- resistance
- amplifier
- positive pole
- electric capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 66
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H5/00—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H5/02—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components without voltage- or current-dependent elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
- H03K19/017545—Coupling arrangements; Impedance matching circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***,其特征在于:主要由二氧化碳传感器H,放大器P1,放大器P2,三极管VT1,显示器,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1等组成。本发明可以采集环境中的二氧化碳浓度信号,并对信号中的干扰信号进行过滤,使检测信号更干净,同时本发明还可以对检测信号进行放大,提高检测信号的幅度,如此则可以精确的检测环境中二氧化碳的浓度。本发明具有温度补偿功能,其可以补偿环境温度变化而产生的误差,从而使本发明可以更精确的检测二氧化碳的浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测***,具体是指一种基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***。
背景技术
随着人类社会的进步和科学技术的发展,人们的生活水平得到了迅速提高,工业生产规模也迅速扩大,但同时导致了二氧化碳的排放成倍增长,如温室效应,土地荒漠化程度加速等,严重影响并破坏着人类的生存环境。近年来,随着人们环保意识的增强,人们开始对环境进行治理,在治理的过程中需要对二氧化碳进行检测,目前检测二氧化碳的方法主要有化学法、气相色谱法、容量滴定法等,这些方法普遍存在着价格贵、且测量精度低的缺陷。因此研究并设计一种高精度的二氧化碳检测电路则具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于解决目前检测二氧化碳的方法价格贵、且测量精度低的缺陷,提供一种基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***。
本发明的目的通过下述技术方案现实:基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***,主要由二氧化碳传感器H,放大器P1,放大器P2,三极管VT1,显示器,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1,串接在三极管VT1的集电极和基极之间的电阻R1,P极与三极管VT1的基极相连接、N极经电阻R2后接地的二极管D1,一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端接地的电阻R3,一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经电阻R6后与放大器P1的负极相连接的电阻R4,正极与电阻R4和电阻R6的连接点相连接、负极经二极管D2后与放大器P1的输出端相连接的电容C2,正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C3,一端与放大器P1的正极相连接、另一端接地的电阻R5,串接在放大器P的正极和输出端之间的电阻R7,一端与放大器P1的输出端相连接、另一端接地的电阻R8,一端与放大器P2的正极相连接、另一端接地的电阻R9,负极与放大器P2的正极相连接、正极经二极管D3后与放大器P2的输出端相连接的电容C4,与电容C4相并联的电阻R10,正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C5,以及输入端与放大器P2的输出端相连接、输出端与显示器相连接的缓冲电路组成;所述放大器P1的输出端与放大器P2的负极相连接、正极接电源;所述三极管VT1的基极与二氧化碳传感器H的信号输出端相连接,其集电极接电源。
所述缓冲电路包括三极管VT101,三极管VT102,三极管VT103,三极管VT104,一端与放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT102的基极相连接的电阻R101,串接在三极管VT101的基极和三极管VT102的发射极之间的电阻R102,串接在三极管VT101的基极和集电极之间的电阻R106,串接在三极管VT101的射极和三极管VT104的集电极之间的电阻R105,正极经电阻R107后与三极管VT104的集电极之间的电容C102,正极与三极管VT104的射极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R104,以及串接在三极管VT103的发射极和电容C101的负极之间的电阻R103;所述三极管VT103的集电极与三极管VT102的集电极相连接,其基极与三极管VT104的基极相连接;所述三极管VT101的基极接电源;所述电容C102的正极与显示器相连接。
所述二氧化碳传感器H为红外二氧化碳传感器。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
(1)本发明可以采集环境中的二氧化碳浓度信号,并对信号中的干扰信号进行过滤,使检测信号更干净,同时本发明还可以对检测信号进行放大,提高检测信号的幅度,如此则可以精确的检测环境中二氧化碳的浓度。
(2)本发明具有温度补偿功能,其可以补偿环境温度变化而产生的误差,从而使本发明可以更精确的检测二氧化碳的浓度。
(3)本发明的缓冲电路可以对信号进行缓冲,防止显示器受到瞬时冲击而损坏。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的缓冲电路的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示,本发明主要由二氧化碳传感器H,三极管VT1,放大器P1,放大器P2,显示器,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电容C1,电容C2,电容C3,电容C4,电容C5,二极管D1,二极管D2,缓冲电路以及二极管D3组成。
其中,电容C1的正极与三极管VT1的集电极相连接,负极接地。电阻R1串接在三极管VT1的集电极和基极之间。二极管D1的P极与三极管VT1的基极相连接,N极经电阻R2后接地。电阻R3的一端与三极管VT1的发射极相连接,另一端接地。电阻R4的一端与三极管VT1的集电极相连接,另一端经电阻R6后与放大器P1的负极相连接。电容C2的正极与电阻R1和电阻R6的连接点相连接,负极经二极管D2后与放大器P1的输出端相连接。电容C3的正极与放大器P1的负极相连接,负极接地。电阻R5的一端与放大器P1的正极相连接,另一端接地。电阻R7串接在放大器P的正极和输出端之间。电阻R8的一端与放大器P1的输出端相连接,另一端接地。电阻R9的一端与放大器P2的正极相连接,另一端接地。电容C4的负极与放大器P2的正极相连接,正极经二极管D3后与放大器P2的输出端相连接。电阻R10与电容C4相并联。电容C5的正极与放大器P2的正极相连接,负极与放大器P2的输出端相连接。所述放大器P1的输出端与放大器P2的负极相连接,正极接12V电源。所述放大器P2的输出端与缓冲电路的输入端相连接,该缓冲电路的输出端则与显示器的信号输入端相连接。所述三极管VT1的基极与二氧化碳传感器H的信号输出端相连接,其集电极接12V电源。
三极管VT1的型号为3CG3,二极管D1的型号为1N4004,电阻R1和电阻R2的阻值为5KΩ,电阻R3的阻值为10KΩ,电容C1的容值为0.47μF。当温度升高时,由于三极管的温度特性,其基极的电流会增大,而二极管D1的管压降则会下降,二极管D1的管压降的下降会导致三极管VT1的基极电压下降,从而使三极管VT1的基极电流下降,从而起到温度补偿的作用。相反,温度下降时三极管VT1的基极电流会减小,此时二极管D1的压降会升高,使三极管VT1的基极电压升高,从而使三极管VT1的基极电流增大。如此则可以补偿环境温度变化而产生的误差,从而使本发明可以更精确的检测二氧化碳的浓度。
为了更好的实施本发明,该二氧化碳传感器H采用武汉中科能慧科技发展有限公司生产的NH162型红外二氧化碳传感器。电阻R4和电阻R6的阻值均为680Ω,电阻R5的阻值为12KΩ,电阻R7和电阻R8的阻值均为100KΩ,电阻R10的阻值为5KΩ,电阻R9的阻值则为1KΩ,二极管D2和二极管D3的型号均为1N4001,电容C2的容值为4.7μF,电容C3的容值为22μF,电容C4的容值为10μF,电容C5的容值均为0.1μF,放大器P1的型号为OPA603,放大器P2的型号为OP364。
如图2所示,所述缓冲电路包括三极管VT101,三极管VT102,三极管VT103,三极管VT104,一端与放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT102的基极相连接的电阻R101,串接在三极管VT101的基极和三极管VT102的发射极之间的电阻R102,串接在三极管VT101的基极和集电极之间的电阻R106,串接在三极管VT101的射极和三极管VT104的集电极之间的电阻R105,正极经电阻R107后与三极管VT104的集电极之间的电容C102,正极与三极管VT104的射极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R104,以及串接在三极管VT103的发射极和电容C101的负极之间的电阻R103。所述三极管VT103的集电极与三极管VT102的集电极相连接,其基极与三极管VT104的基极相连接;所述三极管VT101的基极接15V电源;所述电容C102的正极与显示器相连接。
该三极管VT101,三极管VT102,三极管VT103以及三极管VT104共同形成一个缓冲器,该缓冲器可以对信号进行缓冲。在本实施例中,该三极管VT102的型号为2SA733,三极管VT101、三极管VT103以及三极管VT104的型号均为2SC945,电阻R101的阻值为100Ω,电阻R102的阻值为50Ω,电阻R106的阻值为1KΩ,电阻R105和电阻R107的阻值均为47Ω,电阻R103和电阻R104的阻值均为4.7KΩ,电容C101的容值为0.1μF,电容C102的容值为4.7μF。该缓冲电路可以对信号进行缓冲,防止显示器受到瞬时冲击而损坏。
工作时,二氧化碳传感器H采集环境中的二氧化碳浓度信号并输出相应的电信号,该电信号加到三极管VT1,由三极管VT1输出经电阻R4后加到由电阻R6和电容C3所组成的RC滤波电路进行滤波,从而将电信号中的干扰信号进行过滤,排除干扰信号的影响使电信号的精度更高。经过滤后的电信号输入到放大器P1,由放大器P1对电信号的幅度进行放大。经放大器P1放大后的电信号输出到放大器P2,由放大器P2再次进行放大,最后再由放大器P2输出给缓冲电路,由缓冲电路缓冲后输出给显示器,由显示器进行显示二氧化碳的浓度。该电阻R10为反馈电阻,可以限制放大倍数;该电容C4和电容C5可以减少高频增益。
如上所述,便可很好的实现本发明。
Claims (2)
1.基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***,其特征在于:主要由二氧化碳传感器H,放大器P1,放大器P2,三极管VT1,显示器,正极与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1,串接在三极管VT1的集电极和基极之间的电阻R1,P极与三极管VT1的基极相连接、N极经电阻R2后接地的二极管D1,一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端接地的电阻R3,一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经电阻R6后与放大器P1的负极相连接的电阻R4,正极与电阻R4和电阻R6的连接点相连接、负极经二极管D2后与放大器P1的输出端相连接的电容C2,正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C3,一端与放大器P1的正极相连接、另一端接地的电阻R5,串接在放大器P的正极和输出端之间的电阻R7,一端与放大器P1的输出端相连接、另一端接地的电阻R8,一端与放大器P2的正极相连接、另一端接地的电阻R9,负极与放大器P2的正极相连接、正极经二极管D3后与放大器P2的输出端相连接的电容C4,与电容C4相并联的电阻R10,正极与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的电容C5,以及输入端与放大器P2的输出端相连接、输出端与显示器相连接的缓冲电路组成;所述放大器P1的输出端与放大器P2的负极相连接、正极接电源;所述三极管VT1的基极与二氧化碳传感器H的信号输出端相连接,其集电极接电源;
所述缓冲电路包括三极管VT101,三极管VT102,三极管VT103,三极管VT104,一端与放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT102的基极相连接的电阻R101,串接在三极管VT101的基极和三极管VT102的发射极之间的电阻R102,串接在三极管VT101的基极和集电极之间的电阻R106,串接在三极管VT101的射极和三极管VT104的集电极之间的电阻R105,正极经电阻R107后与三极管VT104的集电极之间的电容C102,正极与三极管VT104的射极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R104,以及串接在三极管VT103的发射极和电容C101的负极之间的电阻R103;所述三极管VT103的集电极与三极管VT102的集电极相连接,其基极与三极管VT104的基极相连接;所述三极管VT101的基极接电源;所述电容C102的正极与显示器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测***,其特征在于:所述二氧化碳传感器H为红外二氧化碳传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711042885.1A CN107703086A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711042885.1A CN107703086A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107703086A true CN107703086A (zh) | 2018-02-16 |
Family
ID=61177800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711042885.1A Pending CN107703086A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107703086A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113484268A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-08 | 天地(常州)自动化股份有限公司 | 红外二氧化碳传感器测量***及其温度补偿方法 |
-
2017
- 2017-10-30 CN CN201711042885.1A patent/CN107703086A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113484268A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-08 | 天地(常州)自动化股份有限公司 | 红外二氧化碳传感器测量***及其温度补偿方法 |
CN113484268B (zh) * | 2021-07-29 | 2024-05-17 | 天地(常州)自动化股份有限公司 | 红外二氧化碳传感器测量***及其温度补偿方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209728184U (zh) | 氡气测量仪 | |
CN105974958A (zh) | 一种数字式温控器用高精度信号采集处理*** | |
CN107703086A (zh) | 基于信号缓冲的温度补偿式二氧化碳检测*** | |
CN105928989B (zh) | 基于π型巨压阻结构的湿度传感器及其温漂修正方法 | |
CN107655846A (zh) | 一种基于信号缓冲的信号跟随高精度二氧化碳检测电路 | |
CN203535203U (zh) | 磁场强度检测装置 | |
CN107703084A (zh) | 基于噪声消除的缓冲保护型二氧化碳检测*** | |
CN107894447A (zh) | 基于信号缓冲的二氧化碳检测*** | |
CN107703063A (zh) | 一种基于射极跟随器的信号缓冲式二氧化碳检测电路 | |
CN107677628A (zh) | 一种基于缓冲电路的高精度二氧化碳检测*** | |
CN106441497A (zh) | 基于物联网技术的信号缓冲放大型水位预警*** | |
CN204663515U (zh) | 一种基于物联网的煤层气井压力和温度监测*** | |
CN107703087A (zh) | 一种降噪式缓冲保护二氧化碳检测*** | |
CN107703085A (zh) | 基于缓冲保护的噪声抑制型二氧化碳检测电路 | |
CN106404105A (zh) | 一种具有水位和流速同时测量的监测装置 | |
CN106017700A (zh) | 一种基于干扰消除电路的增益放大型温度检测*** | |
CN203883778U (zh) | 变电站气体浓度检测***中探测信号的放大模块 | |
CN203883774U (zh) | 放大变电站气体浓度检测***中信号的模块 | |
CN203572636U (zh) | 一种安全阀在线检测仪 | |
CN206311246U (zh) | 一种高精度信号测量电路 | |
CN206420604U (zh) | 稳定的压力检测装置 | |
CN214196288U (zh) | 一种电极供电和测量专用厚膜电路 | |
CN205647500U (zh) | 一种压感按键信号检测电路 | |
CN106017699A (zh) | 一种温度检测*** | |
CN106384493A (zh) | 一种基于偏置放大电路的养鸡场用远程温度监测*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180216 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |