[實用新型]一種靜電法粉塵濃度檢測電路

有效

• 申請號: 201720429901.1
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN206906194U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 楊彪
• 申請（專利權）人: 楊彪
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及檢測技術領域，特別涉及一種靜電法粉塵濃度檢測電路。

背景技術

目前，粉塵濃度檢測方法主要有：稱重法和光學法，其中，稱重法的成本高，無法實現在線實時測量；光學法的成本也較高，而且光學元件容易受到污染，被灰塵覆蓋遮擋后，需要及時清洗維護。

如何提供一種成本低、維護簡單的粉塵濃度檢測電路，是目前亟待解決的問題。

實用新型內容

為解決上述現有的粉塵濃度檢測方法的不足，本實用新型提出了一種靜電法粉塵濃度檢測電路。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種靜電法粉塵濃度檢測電路，包括：靜電傳感器、電荷信號放大與TIA轉換模塊、有效值直流轉化模塊、AD轉換模塊和2線制或者4線制儀表；

靜電傳感器，感應被測環境中的靜電荷；

靜電傳感器的輸出信號傳輸到電荷信號放大與TIA轉換模塊進行信號放大；

有效值直流轉化模塊對電荷信號放大與TIA轉換模塊的輸出信號進行有效值直流轉換，輸出直流值；

有效值直流轉化模塊輸出的直流值被AD轉換模塊接收，AD轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號；

現場2線制或者4線制儀表接收AD轉換模塊輸出的數字信號，對粉塵濃度的檢測值進行顯示或者輸出。

可選地，所述電荷信號放大與TIA轉換模塊為基于ADA4530芯片的電荷信號放大與TIA轉換模塊。

可選地，所述有效值直流轉化模塊為基于AD8436芯片的有效值直流轉化模塊。

本實用新型的有益效果是：

(1)提高了對弱電流信號的檢出能力；

(2)簡化了有效值直流轉化的電路環節；

(3)降低了整體功耗，在環路取電的應用場景下具有非常廣泛的應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種靜電法粉塵濃度檢測電路的控制框圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

任何粉體狀的物質在氣體的輸送過程中，都會產生碰撞和摩擦，因此粉體粒子都會失去電子而形成帶靜電荷的粒子顆粒，隨粉體的濃度和速度的變化，其電荷量也按一定的規律變化，測量流動粉體所帶電荷量的多少即可知粉體濃度的大小。電荷量在粉體的流動中同時形成一個可變的靜電場，本實用新型的粉塵濃度檢測電路利用靜電感應原理測得靜電場大小及變化，通過信號處理，即可得知粉體濃度值。

下面結合說明書附圖對本實用新型的靜電法粉塵濃度檢測電路進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型的靜電法粉塵濃度檢測電路包括：靜電傳感器、電荷信號放大與TIA(TIA，跨阻放大器)轉換模塊、有效值直流轉化模塊、AD轉換模塊和2線制或者4線制儀表。

靜電傳感器，感應被測環境中的靜電場大小。

靜電傳感器的輸出信號是微弱的電信號，該微弱電信號無法直接進行處理，因此，靜電傳感器的輸出信號先傳輸到電荷信號放大與TIA轉換模塊進行信號放大。

優選地，電荷信號放大與TIA轉換模塊采用基于ADA4530芯片的電荷信號放大與TIA轉換模塊。ADA4530芯片具有突出的性能指標，完全可以勝任全溫度范圍內pA級電流的檢測；用戶可以根據實際工況情況，選擇RF與CF的數值，并且如果需要，Rf的數值，完全可以高達G歐姆以上。

靜電傳感器上累積的靜電荷向大地放電，頻率和幅值都不規則，經過ADA4530-1 TIA轉換之后，信號頻率仍然不固定，而且受工況下電磁場的影響極不規則；如果用高速ADC對該信號進行采樣，成本高，因為ADC的速度越高，其價格也越高；如果用全波整流電路對該信號進行全波整流，再通過濾波電路濾波成直流，雖然經過上述處理后的信號頻率較為穩定，但全波整流電路會有整流二極管的導通壓降問題，低于二極管導通壓降的弱電壓信號，會被截止。