[發明專利]一種粒子計數傳感器及控制該傳感器的方法、裝置及介質

在審

• 申請號: 202111666355.0
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114324125A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王少永;惠旅鋒;朱軍華;馬克財
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇信環境科技有限公司
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李澤艷

1.一種粒子計數傳感器，包括：光路結構，所述光路結構包括形成光束的工作光源、以及接收光束的光陷阱，光束沿傳播的路徑形成光路；氣路結構，所述氣路結構包括進氣件、排氣件，用于實現帶粒子流體進入和排出粒子計數傳感器的腔體，所述帶粒子流體沿進入和排出的路徑形成氣路；所述氣路與所述光路疊加的區域形成光敏區；光接收轉化裝置，所述光接收轉換裝置包括光電探測器，所述光電探測器用于接收所述帶粒子流體中粒子在所述光敏區激發形成的散射光；

其特征在于，還包括：

處理電路，所述處理電路包括跨阻放大器、噪聲減法器；

所述跨阻放大器的輸入端與所述光電探測器的輸出端連接，用于將所述光電流信號轉換為電壓脈沖信號；

所述噪聲減法器的同相輸入端與所述跨阻放大器的輸出端連接，用于將接收到的同相輸入端信號值減去反相輸入端的減法參考值以實現對粒子計數傳感器的噪聲補償；

所述減法參考值由所述粒子計數傳感器的所述氣路結構不工作且具有所述工作光源形成的所述光路時所述跨阻放大器輸出端的電壓脈沖信號值獲得。

2.根據權利要求1所述的粒子計數傳感器，其特征在于，所述減法參考值依據對非工作狀態時所述粒子計數傳感器、工作狀態時所述工作光源、所述光電探測器的系統標定得到。

3.根據權利要求2所述的粒子計數傳感器，其特征在于，所述減法參考值的所述系統標定包括：

預設的暗電流標準電壓值、標準光接收轉化系數、標準工作光源轉換電壓值；

在保持非工作狀態待測粒子計數傳感器腔體內黑暗的情況下，獲取所述跨阻放大器輸出端的第一電壓值；

在保持非工作狀態待測粒子計數傳感器的腔體內黑暗的情況下，通過標準光源向所述光電探測器施加第一預設功率的光束，并獲取所述跨阻放大器輸出端的第二電壓值；根據所述第一電壓值、所述第一預設功率與所述第二電壓值獲取所述光電探測器的光接收轉化系數；

判斷所述光接收轉化系數與所述標準光接收轉化系數的差值是否在第一預設范圍內，若在，則停止所述標準光源向所述光電探測器施加所述光束，并在保持非工作狀態待測粒子計數傳感器的腔體內黑暗的情況下，啟動所述粒子計數傳感器的工作光源，獲取所述跨阻放大器輸出端的第三電壓值；

獲取所述第三電壓值與所述第一電壓值的第一差值以及獲取所述標準工作光源轉換電壓值與所述暗電流標準電壓值的第二差值；若所述第一差值與所述第二差值的差值在第二預設范圍內，則所述待測粒子計數傳感器系統標定的減法參考值為第三電壓值。

4.根據權利要求3所述的粒子計數傳感器，其特征在于，所述噪聲減法器為減法運放電路，所述第三電壓值在所述噪聲減法器的補償范圍內。

5.根據權利要求3所述的粒子計數傳感器，其特征在于，若所述第一差值與所述第二差值的差值在第三預設范圍內，則調整所述工作光源的工作電壓至所述第一差值與所述第二差值的差值在第二預設范圍內，再獲取所述跨阻放大器輸出端的第四電壓值，所述待測粒子計數傳感器系統標定的減法參考值為第四電壓值，所述第四電壓值在所述噪聲減法器的補償范圍內。

6.根據權利要求1所述的粒子計數傳感器，其特征在于，所述處理電路還包括：粒子信號放大器；

所述粒子信號放大器的輸入端與所述噪聲減法器的輸出端連接，用于對進行所述噪聲補償后的信號進行放大。

7.一種控制粒子計數傳感器的方法，其特征在于，應用于權利要求1至6任意一項所述的粒子計數傳感器，該方法包括：

獲取粒子計數傳感器的氣路結構不工作且具有工作光源形成的光路時跨阻放大器輸出端的電壓脈沖信號值作為減法參考值；

將同相輸入端信號值減去所述減法參考值實現對所述粒子計數傳感器的噪聲補償。