[發(fā)明專利]大氣粉塵監(jiān)測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811641719.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109632592B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛春麗;王艷嬌;趙昆南;高申俊;樊玉江;張海;郭志軍;劉曉;蔣利霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南鑫安利職業(yè)健康科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06;G08C17/02
• 代理公司: 鄭州博派知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41137
• 代理人: 榮永輝

1.大氣粉塵監(jiān)測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，包括粉塵濃度傳感器、GPS定位模塊、GPRS通訊模塊、監(jiān)控中心服務(wù)器，所述粉塵濃度傳感器采集的煤礦大氣粉塵濃度信息和GPS定位模塊定位的粉塵濃度傳感器位置信息通過(guò)串口接到GPRS通訊模塊，GPRS通訊模塊通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，其特征在于，在粉塵濃度傳感器和GPRS通訊模塊之間連接有頻率諧振電路、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓調(diào)節(jié)電路，所述頻率諧振電路將型號(hào)為GCG1000的粉塵濃度傳感器RS485接口輸出的200-1000Hz頻率信號(hào)經(jīng)電容C1、電容C2、電感L1和電感L2、電感L3、電容C3組成的帶通濾波器濾除異頻干擾后進(jìn)入三極管Q1為核心的可調(diào)并聯(lián)諧振電路與200-1000Hz頻率信號(hào)中某一確定的頻率信號(hào)進(jìn)行諧振，其中諧振的頻率由電感L4、電感L5、可變電容CP1-可變電容CP3組成的匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)200-1000Hz頻率信號(hào)產(chǎn)生的阻抗與電容C6、電感L6組成的并聯(lián)諧振電路產(chǎn)生的諧振的頻率決定，之后進(jìn)入頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1、電阻R6-電阻R11、電容C7-電容C9、電位器RP1組成頻率電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為與頻率成線性的2V-6V電壓信號(hào)，最后進(jìn)入電壓調(diào)節(jié)電路，首先通過(guò)電感L9、電感L10、電容C13、電容C14組成的阻抗匹配電路無(wú)衰減的獲得2V-6V電壓信號(hào)，之后經(jīng)運(yùn)算放大器AR1、電阻R10-電阻R12組成的放大器進(jìn)行比例放大，放大后信號(hào)經(jīng)MOS管T1反饋調(diào)壓、二極管D1和二極管D2隔離3V以下15V以上的信號(hào)后傳輸?shù)紾PRS通訊模塊的RS232接口；

所述頻率諧振電路包括型號(hào)為GCG1000的粉塵濃度傳感器X1，粉塵濃度傳感器X1的引腳1和電容C1的一端連接電源+24V，粉塵濃度傳感器X1的引腳3和電容C1的另一端連接地，粉塵濃度傳感器X1的引腳2連接電容C1的負(fù)極，電容C1的正極分別連接電感L1 的一端、電容C2的負(fù)極，電容C2的正極連接電感L2 的一端，電感L2 的另一端分別連接電感L3 的一端、電容C3的一端，電感L1 的另一端、電容C3的另一端均連接地，電感L3 的另一端分別連接電容C4的一端、可變電容CP1的一端、接地電感L4的一端，電容C4的另一端分別連接三極管Q1的基極、接地電阻R2的一端、電阻R1的一端，三極管Q1的發(fā)射極分別連接接地可變電容CP3的一端、電感L5的右端、電容C5的一端、電容C6的一端、接地電感L6的一端，電感L5的左端分別連接可變電容CP1的另一端、接地可變電容CP2的一端，三極管Q1的集電極分別連接電感L7的一端、電容C5的另一端、電容C7的一端，電阻R1的另一端、電感L7的另一端、電容C9的一端均連接電源+6V，電容C9的另一端連接地，電容C7的另一端為頻率諧振電路的輸出信號(hào)，電容C7的另一端還連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端分別連接電感L8的一端、電容C10的一端、電容C1的負(fù)極，電感L8的另一端和電容C10的另一端連接地；

所述電壓調(diào)節(jié)電路包括電感L9，電感L9的一端連接頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳1，電感L9的另一端分別連接接地電容C13的一端、電感L10的一端，電感L10的另一端分別連接接地電容C14的一端、電阻R10的一端，電阻R10的另一端分別連接運(yùn)算放大器AR1的同相輸入端、MOS管T1的漏極，運(yùn)算放大器AR1的VCC端連接電源+6V，運(yùn)算放大器AR1的GND端連接電源+2V，運(yùn)算放大器AR1的反相輸入端分別連接接地電阻R11的一端、電阻R12 的一端，電阻R12的另一端分別連接運(yùn)算放大器AR1的輸出端、穩(wěn)壓管Z1的正極、電阻R14的一端、二極管D1的正極，電阻R14的另一端連接電源+3V，二極管D1的負(fù)極分別連接二極管D2的負(fù)極、電阻R15的一端、穩(wěn)壓管Z2的負(fù)極，電阻R15的另一端連接電源+15V，穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極、穩(wěn)壓管Z2的正極、電解電容E1的負(fù)極均連接MOS管T1的柵極，MOS管T1的源極分別連接接地電阻R13的一端、接地電容C15的一端，二極管D2的正極為電壓調(diào)節(jié)電路的輸出信號(hào)；

所述頻率電壓轉(zhuǎn)換電路包括頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳8連接電源+6V，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳3、引腳4連接地，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳5分別連接接地電容C11的一端、電阻R8的一端，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳7分別連接接地電阻R5的一端、電阻R6的一端，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳6分別連接電容C8的一端、電阻R4的一端，電阻R8的另一端、電阻R6的另一端、電阻R4的另一端均連接電源+6V，電容C8的另一端連接電容C7的另一端，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳2連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端分別連接電位器RP1的上端和可調(diào)端，電位器RP1的下端連接地，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳1分別連接接地電阻R9的一端、接地電容C12的一端，頻率電壓轉(zhuǎn)換芯片U1的引腳1為頻率電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)。