[發明專利]具有轉速自動控制功能的氣體測量裝置及氣體測量方法

有效

• 申請號: 200610021176.0
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101086475A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 張偉;周慧玲;武志剛
• 申請（專利權）人: 深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭燕

1.一種具有轉速自動控制功能的氣體測量裝置，包括：

光源，用于至少發射紅外光；

測量氣室，用于容納被測量的氣體，位于紅外光的光路上并被紅外光 穿過；

濾光片，位于紅外光的光路上，用于透過一定波長的紅外光；

傳感器，位于紅外光的光路上，用于接收穿過測量氣室和濾光片的紅 外光，并將接收的紅外光轉換為相應的電信號輸出；

斬波片，位于光源和傳感器之間的紅外光的光路上，用于遮擋紅外光， 其上開有通孔，所述通孔在斬波片轉動時可隨斬波片轉動到紅外光的光路 上并使紅外光通過；

電機，用于驅動斬波片轉動；

處理單元，用于接收傳感器輸出的電信號，計算被測氣體的濃度；

驅動信號生成單元，用于生成驅動電機以設定轉速轉動的、占空比可 調的PWM波；其特征在于還包括：

脈沖信號生成單元，用于生成頻率與電機轉速或斬波片轉速成正比的 脈沖信號；

驅動電壓控制模塊，用于根據脈沖信號的頻率輸出控制信號至驅動信 號生成單元，所述驅動信號生成單元根據控制信號調節PWM波。

2.如權利要求1所述的氣體測量裝置，其特征在于：所述驅動電壓控制模 塊包括第一計數器和比較單元，所述第一計數器用于計算第一設定時間內 的脈沖信號的數量并輸出到比較單元，所述比較單元用于將脈沖信號的數 量與設定的目標值進行比較，并根據脈沖信號的數量與目標值之間的差值 輸出相應的控制信號至驅動信號生成單元。

3.如權利要求2所述的氣體測量裝置，其特征在于：所述脈沖信號生成單 元包括分別位于斬波片兩側的發光二極管和接收二極管，所述發光二極 管、接收二極管和斬波片上的通孔位于一條直線上；或者所述脈沖信號生 成單元為用于檢測電機轉動時電機繞組產生的反向電磁力的過零次數、并 產生相應脈沖信號的監測電路。

4.如權利要求2所述的氣體測量裝置，其特征在于：還包括濾波電路、放 大電路和用于驅動電機旋轉的電機驅動電路，所述PWM波經過濾波、放大 后輸入到電機驅動電路。

5.如權利要求1至4中任一項所述的氣體測量裝置，其特征在于：還包括 電機轉速監測單元、第二計數器、轉速判斷單元和修正單元，所述電機轉 速監測單元實時監測電機的轉速，并輸出到轉速判斷單元，第二計數器用 于在所述驅動信號生成單元根據控制信號開始調節PWM波時開始計時，在 超出第二設定時間后輸出溢出信號至轉速判斷單元，所述轉速判斷單元在 判斷電機轉速在第二設定時間后仍超出設定的轉速范圍時，控制所述修正 單元根據電機轉速對處理單元計算的被測氣體的濃度進行修正。

6.一種具有轉速自動控制功能的氣體測量裝置，包括：

光源，用于至少發射紅外光；

測量氣室，用于容納被測量的氣體，位于紅外光的光路上并被紅外光 穿過；

濾光片，位于紅外光的光路上，用于透過一定波長的紅外光；

傳感器，位于紅外光的光路上，用于接收穿過測量氣室和濾光片的紅 外光，并將接收的紅外光轉換為相應的電信號輸出；

斬波片，位于光源和傳感器之間的紅外光的光路上，用于遮擋紅外光， 其上開有通孔，所述通孔在斬波片轉動時可隨斬波片轉動到紅外光的光路 上并使紅外光通過；

電機，用于驅動斬波片轉動；

單片機，用于接收傳感器輸出的電信號，計算被測氣體的濃度；并用 于生成驅動電機以設定轉速轉動的PWM波；其特征在于還包括：

電機控制模塊，用于響應PWM波，處理后驅動電機旋轉，并生成頻率 與電機轉速或斬波片轉速成正比的脈沖信號；

所述單片機計算第一設定時間內的脈沖信號的數量，并根據脈沖信號 的數量與目標值之間的差值調節PWM波。

7.如權利要求6所述的氣體測量裝置，其特征在于：所述單片機還用于在 開始調節PWM波時開始計時，在超出第二設定時間后如果電機轉速仍超出 設定的轉速范圍時根據電機轉速對被測氣體的濃度進行修正。