一种基于红外光源的CO浓度检测系统的制作方法

一种基于红外光源的co浓度检测系统
技术领域
1.本实用新型是一种基于红外光源的co浓度检测系统，属于气体浓度检测技术领域。


背景技术：

2.如图1所示，现有的技术中红外co浓度检测设备包括气体组份滤波轮，内部两个白色的圆环含标气（一般是氮气），另一含有待测气体；在圆轮的边缘出有长度不等的反射面，其他部分涂成黑色，在圆轮的旁边，有检测器件；在圆轮的后面，有固定的ir红外光源，圆轮通过电机带动，进行转动，检测器件通过检测反射面就可以知道后端ir光源是处于标气还是待测气体的位置，目前红外co气体探测器光源一般是恒定光源，光强出厂后固定，不可调发光强度；电机驱动光学滤波轮转速也是恒定不变的，这部分都是独立运行，与外部无任何通信。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种基于红外光源的co浓度检测系统，可以实现光学检测机械调制斩波的远程控制，通过485设置发光强度，可设置转速，可以实时反馈滤波轮位置信息。
4.为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种基于红外光源的co浓度检测系统，包括主控单元，主控单元连接有ir光源恒流驱动部分、位置检测部分、485通信单元和电机驱动电路，主控单元通过485通信单元远程与主机进行通信，ir光源恒流驱动部分包括运算放大器，运算放大器连接主控单元的dac信号端，运算放大器还连接有mos管，mos管连接有电流采集电路，位置检测部分包括光电感应、比较器和光源。
6.进一步的，所述电机驱动电路采用tmc2209芯片驱动电机。
7.进一步的，所述主控单元采用stm32f103c8t6芯片。
8.进一步的，所述ir光源恒流驱动部分包括运算放大器u14，运算放大器u14的型号为opa348aidbvr。
9.进一步的，所述运算放大器u14的3脚连接有电阻r54一端和电容c102一端，电阻r54另一端主控单元，电容c102另一端接地，运算放大器u14的4脚连接有电阻r56一端和电阻r57一端，电阻r57另一端连接有电容c103一端，电容c103另一端连接有运算放大器u14的1脚和电阻r55一端，电阻r55另一端连接有mos管q1的g极，mos管q1的d极连接有电流采集电路。
10.进一步的，所述ir光源恒流驱动部分还包括运算放大器u15，运算放大器u15的型号为opa348aidbvr。
11.进一步的，所述运算放大器u15的1脚连接有电阻r62一端和电阻r56另一端，电阻r62另一端连接有电阻r60一端和运算放大器u15的4脚，电阻r60另一端接地，运算放大器
u15的3脚连接有电阻r59一端和电阻r58一端，电阻r59另一端接2.5v，电阻r58另一端连接有电阻r61一端、mos管q1的s极和电流采集电路，电阻r61另一端接地。
12.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
13.可以实现光学检测机械调制斩波的远程控制，通过485设置发光强度，可设置转速，可以实时反馈滤波轮位置信息。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
15.图1为背景技术中co浓度检测装置的示意图；
16.图2为本实用新型中co浓度检测系统的结构示意图；
17.图3为本实用新型中ir光源恒流驱动部分的电路图。
具体实施方式
18.实施例1，如图2所示，一种基于红外光源的co浓度检测系统，包括主控单元，主控单元连接有ir光源恒流驱动部分、位置检测部分、485通信单元和电机驱动电路，主控单元通过485通信单元远程与主机进行通信，ir光源恒流驱动部分包括运算放大器，运算放大器连接主控单元的dac信号端，运算放大器还连接有mos管，mos管连接有电流采集电路，通过主控单元驱动dac芯片，产生模拟信号，运算放大器放大信号，控制mos产生恒流，驱动ir红外光源，可以实现恒流的可调，可以通过485通信实现恒流大小的控制，进而控制红外光源的发光强度，位置检测部分包括光电感应、比较器和光源，光电感应遇到白色金属面，检测光源的光强变大，黑色变小；通过比较器设置阈值，产生高低电平，主控单元通过内部计数器判读高低电平时间，可以确定位置，通过485通信远程传输信息，电机驱动电路通过h桥电路驱动电机，通过主控单元产生pwm，可以实现电机的调速设置，通过485通信实现电机速度调整。
19.所述电机驱动电路采用tmc2209芯片驱动电机,芯片是用于两相步进电机的超静音电机驱动器，可确保电机无噪音运行，实现最高效率和最佳电机扭矩。其快速的电流调节和抑制共振功能组合可实现高动态运动，内置功率mosfet可处理高达2a rms的电机电流，具有保护和诊断功能，可实现稳定可靠的运行。
20.所述主控单元采用stm32f103c8t6芯片,它是基于cortex_m3内核的32位微处理器，具有丰富的外部接口及强大的处理能力，同时具有优秀的性能及稳定性。
21.如图3所示，所述ir光源恒流驱动部分包括运算放大器u14，运算放大器u14的型号为opa348aidbvr，运算放大器u14的3脚连接有电阻r54一端和电容c102一端，电阻r54另一端主控单元，电容c102另一端接地，运算放大器u14的4脚连接有电阻r56一端和电阻r57一端，电阻r57另一端连接有电容c103一端，电容c103另一端连接有运算放大器u14的1脚和电阻r55一端，电阻r55另一端连接有mos管q1的g极，mos管q1的d极连接有电流采集电路。
22.所述ir光源恒流驱动部分还包括运算放大器u15，运算放大器u15的型号为
opa348aidbvr,运算放大器u15的1脚连接有电阻r62一端和电阻r56另一端，电阻r62另一端连接有电阻r60一端和运算放大器u15的4脚，电阻r60另一端接地，运算放大器u15的3脚连接有电阻r59一端和电阻r58一端，电阻r59另一端接2.5v，电阻r58另一端连接有电阻r61一端、mos管q1的s极和电流采集电路，电阻r61另一端接地。
23.主控单元的dac输出模拟信号，运算放大器u14驱动mos管q1,电阻r61为取样电阻，运算放大器u15做了两路加法器，同时对信号放大1.1倍，反馈至运算放大器u14,运算放大器u14驱动mos管q1,实现恒流，通过改变dac的输出电压，就可以改变恒流源的大小。
24.本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。


技术特征：
1.一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：包括主控单元，主控单元连接有ir光源恒流驱动部分、位置检测部分、485通信单元和电机驱动电路，主控单元通过485通信单元远程与主机进行通信，ir光源恒流驱动部分包括运算放大器，运算放大器连接主控单元的dac信号端，运算放大器还连接有mos管，mos管连接有电流采集电路，位置检测部分包括光电感应、比较器和光源。2.如权利要求1所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述电机驱动电路采用tmc2209芯片驱动电机。3.如权利要求1所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述主控单元采用stm32f103c8t6芯片。4.如权利要求1所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述ir光源恒流驱动部分包括运算放大器u14，运算放大器u14的型号为opa348aidbvr。5.如权利要求4所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述运算放大器u14的3脚连接有电阻r54一端和电容c102一端，电阻r54另一端主控单元，电容c102另一端接地，运算放大器u14的4脚连接有电阻r56一端和电阻r57一端，电阻r57另一端连接有电容c103一端，电容c103另一端连接有运算放大器u14的1脚和电阻r55一端，电阻r55另一端连接有mos管q1的g极，mos管q1的d极连接有电流采集电路。6.如权利要求4所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述ir光源恒流驱动部分还包括运算放大器u15，运算放大器u15的型号为opa348aidbvr。7.如权利要求6所述的一种基于红外光源的co浓度检测系统，其特征在于：所述运算放大器u15的1脚连接有电阻r62一端和电阻r56另一端，电阻r62另一端连接有电阻r60一端和运算放大器u15的4脚，电阻r60另一端接地，运算放大器u15的3脚连接有电阻r59一端和电阻r58一端，电阻r59另一端接2.5v，电阻r58另一端连接有电阻r61一端、mos管q1的s极和电流采集电路，电阻r61另一端接地。

技术总结
本申请公开了一种基于红外光源的CO浓度检测系统，包括主控单元，主控单元连接有IR光源恒流驱动部分、位置检测部分、485通信单元和电机驱动电路，主控单元通过485通信单元远程与主机进行通信，IR光源恒流驱动部分包括运算放大器，运算放大器连接主控单元的DAC信号端，运算放大器还连接有MOS管，MOS管连接有电流采集电路，位置检测部分包括光电感应、比较器和光源。具有以下优点：可以实现光学检测机械调制斩波的远程控制，通过485设置发光强度，可设置转速，可以实时反馈滤波轮位置信息。可以实时反馈滤波轮位置信息。可以实时反馈滤波轮位置信息。


技术研发人员：于示强 孙志平 曹景成 李文尧 范宣凯
受保护的技术使用者：山东恒美电子科技有限公司
技术研发日：2023.08.31
技术公布日：2023/9/26