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原文传递红外检测烟雾浓度的检测电路及其检测方法

专利名称：	红外检测烟雾浓度的检测电路及其检测方法
摘要：	本发明公开了一种红外检测烟雾浓度的检测电路及其检测方法，包括处理模块、红外接收管、以及红外发射管；红外接收管与处理模块连接，用于采集当前环境光和烟雾获取当前环境光和烟雾对应的电压信号，并且向处理模块发送所述当前环境光和烟雾对应的电压信号；处理模块与红外发射管连接，用于控制红外发射管的打开和关闭；处理模块用于针对红外接收管的电压信号进行补偿获得当前烟雾对应的烟雾浓度，这样，本发明通过控制红外发射管的开启和关闭分别检测环境光和环境光和检测烟雾的红外光的对应的电压信号，能够有效修正环境光对测试结果的影响，此外，本发明利用二极管的PN结的负温特性，采用温度补偿电路进行温度修正，能够有效解决红外接收管的温飘特性对测试结果的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华帝股份有限公司
发明人：	闫旺;刘明雄;潘叶江
专利状态：	有效
申请日期：	2018-08-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201810955384.0
公开号：	CN110208185A
代理机构：	深圳市合道英联专利事务所(普通合伙)
代理人：	廉红果;侯峰
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	528400 广东省中山市小榄镇工业大道南华园路1号
主权项：	1.一种红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，包括处理模块(1)、红外接收管(2)、以及红外发射管(3)；所述红外接收管(2)与处理模块(1)连接，用于采集当前环境光和烟雾获取当前环境光和烟雾对应的电压信号，并且向处理模块(1)发送所述当前环境光和烟雾对应的电压信号；所述处理模块(1)与红外发射管(3)连接，用于控制红外发射管(3)的打开和关闭；所述处理模块(1)用于针对红外接收管(2)的电压信号进行环境光补偿获得当前烟雾对应的烟雾浓度。 2.根据权利要求1所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，其还包括温度补偿电路(4)，所述温度补偿电路(4)与处理模块(1)连接，用于对所述红外接收管(2)的电压信号进行温度补偿；所述处理模块(1)用于根据温度补偿后的红外接收管(2)的电压信号，获得温度补偿后的当前烟雾对应的烟雾浓度。 3.根据权利要求2所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，其还包括放大电路(5)，所述放大电路(5)的一端与处理模块(1)连接，另一端分别与红外接收管(2)和温度补偿电路(4)连接。 4.根据权利要求3所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述处理模块(1)和红外发射管(3)之间还设置有恒流电路(6)，所述恒流电路(6)包括第二芯片U2、第十电阻R10，所述第二芯片U2的第一端经第十电阻R10与电源连接，第二端与红外发射管(3)连接，第三端与第四端合为一路后接地，第五端与处理模块(1)连接。 5.根据权利要求4所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述处理模块(1)包括第一芯片U1、第十二电阻R12、第十三电阻R13，所述第一芯片U1的第一端连接电源，第二端依次连接二级放大电路、一级放大电路和红外接收管，第三端依次连接恒流电路和红外发射管，第五端接地，第六端连接第十二电阻R12之后连接有通讯电路，第七端连接第十三电阻R13之后连接有通讯电路。 6.根据权利要求4所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述温度补偿电路(4)包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5，所述第一电阻R1的一端与电源连接，另一端与第一二极管D1的正极连接，另一端还依次经第二电阻R2和第三电阻R3后接地，另一端经第二电阻R2之后经第五电阻R5与放大电路(5)连接，所述第一二极管D1的负极接地。 7.根据权利要求4所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述放大电路(5)包括一级放大电路(51)和二级放大电路(52)；所述一级放大电路(51)包括第一运算放大器U3、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第一反馈电阻Rf1，所述第一运算放大器U3的同相输入端与温度补偿电路连接，同相输入端还依次经第六电阻R6和第四电阻R4接入电源，同相输入端经第六电阻R6之后还与红外接收管连接，同相输入端和输出端之间依次并联第一反馈电阻Rf1和第一电容C1，反相输入端经第七电阻R7接地，输出端与二级放大电路(52)连接；所述二级放大电路(52)包括第二运算放大器U4、第八电阻R8、第九电阻R9、第二反馈电阻Rf2，所述第二运算放大器U4的同相输入端经第九电阻R9接地，反相输入端经第八电阻R8与一级放大电路(51)连接，反相输入端与输出端之间并联第二反馈电阻Rf2，输出端与处理模块(1)连接。 8.根据权利要求4所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述红外接收管(2)包括第二发光二极管D2，所述第二发光二极管D2的正极接地，负极与放大电路(5)连接。 9.根据权利要求4所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，所述红外发射管(3)包括第三发光二极管D3，所述第三发光二极管D3的正极与恒流电路(6)连接，负极连接电源。 10.一种红外检测烟雾浓度的检测方法，该方法采用如权利要求1-9任意一项所述的红外检测烟雾浓度的检测电路，其特征在于，其方法为：在无烟雾的状态下，关闭红外发射管，红外接收管采集当前环境光获取当前环境光对应的电压；在有烟雾的状态下，打开红外发射管，红外接收管采集当前烟雾获取当前烟雾对应的平均电压；根据所述当前烟雾对应的平均电压与当前环境光对应的电压的差值，确定当前烟雾对应的实际电压；将所述当前烟雾对应的实际电压与预设的理想状态下烟雾浓度和电压的对应关系进行对比，确定当前烟雾对应的烟雾浓度。 11.根据权利要求10所述的红外检测烟雾浓度的检测方法，其特征在于，所述在无烟雾的状态下，关闭红外发射管，红外接收管采集当前环境光获取当前环境光对应的电压，之前还包括，采用温度补偿电路对红外接收管采集当前环境光和烟雾对应的电压进行温度补偿。 12.根据权利要求10所述的红外检测烟雾浓度的检测方法，其特征在于，所述在有烟雾的状态下，打开红外发射管，红外接收管采集当前烟雾获取当前烟雾对应的平均电压，具体为，在有烟雾的状态下，打开红外发射管，红外接收管每间隔一个间隔时间采集当前烟雾获取当前烟雾对应的电压，将每次获取的当前烟雾对应的电压累加后取平均值，确定为当前烟雾对应的平均电压。 13.根据权利要求10所述的红外检测烟雾浓度的检测方法，其特征在于，所述将所述当前烟雾对应的实际电压与预设的理想状态下烟雾浓度和电压的对应关系进行对比，确定当前烟雾对应的烟雾浓度，具体为，在暗室内，红外接收管采集不同浓度的烟雾并获取不同浓度的烟雾对应的电压，确定预设的理想状态下烟雾浓度和电压的对应关系；将所述当前烟雾对应的实际电压与预设的理想状态下烟雾浓度和电压的对应关系进行对比，确定当前烟雾对应的烟雾浓度。 14.根据权利要求11所述的红外检测烟雾浓度的检测方法，其特征在于，所述采用温度补偿电路对红外接收管采集当前环境光和烟雾时对应的电压进行温度补偿，具体为，在关闭温度补偿电路的状态下，在预设平均浓度的烟雾中检测不同温度下红外接收管对应的电压，获得红外接收管的电压与温度的参照曲线；在开启温度补偿电路的状态下，检测不同温度下红外接收管对应的电压，获得红外接收管的电压与温度的矫正曲线；重复调整温度补偿电路中的电阻的阻值，直至重新检测获得红外接收管的电压与温度的矫正曲线与参照曲线拟合时，该红外接收管的电压与温度的矫正曲线为参照矫正曲线；根据所述参照矫正曲线确定温度补偿后的红外接收管采集当前环境光和烟雾时对应的电压。
所属类别：	发明专利