一种空气中负离子浓度自动检测系统的制作方法

文档序号:31599101发布日期:2022-09-21 08:06阅读:59来源:国知局
一种空气中负离子浓度自动检测系统的制作方法

1.本发明是一种空气中负离子浓度自动检测系统,属于负离子自动检测技术领域。


背景技术:

2.空气负氧离子对整个机体的作用主要是通过呼吸系统,经神经反射和体液机制实现的,同时空气负离子对皮肤末梢神经感受器的影响也有一定的作用。空气负氧离子是非常小的质点,易于随呼吸抵达肺的深部。呼吸道粘膜分布着广泛的神经末梢,空气负离子进入呼吸道后,通过机械或电荷的刺激,引起呼吸道和肺内迷走神经感受器兴奋,冲动可传到延脑迷走神经核和呼吸中枢,兴奋进一步扩散还可影响延脑血管运动等重要生命中枢,引起相应的各种生理反应。
3.空气负离子是带负电荷的单个气体分子和氢离子团的总称。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。
4.现有的空气负离子浓度的检测具有以下缺点:1、检测数据不能及时上传;2、抗干扰能力差;3、检测过程中数据放大倍数不可调,降低了检测精度。


技术实现要素:

5.本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种空气中负离子浓度自动检测系统,设有usb接口、蓝牙,能够实时将检测数据进行上传,负离子浓度检测电路中放大倍数可为1倍、10倍、100倍,提高了模拟量信号转换成数字信号效率,提高了检测精度,负离子浓度检测电路采用的棚搭接法,消除了信号中的干扰,抗干扰能力强。
6.为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种空气中负离子浓度自动检测系统,包括mcu电路、存储电路、usb接口电路、液晶显示电路、蓝牙电路、按键电路、电源开关机控制电路、正负压产生电路、负离子浓度检测电路和电源电路,mcu电路连接存储电路、usb接口电路、液晶显示电路、蓝牙电路、按键电路、电源开关机控制电路、正负压产生电路和负离子浓度检测电路,usb接口电路用于检测系统外接usb,液晶显示电路用于对检测结果进行显示,蓝牙电路用于检测系统连接蓝牙,按键电路用于检测系统的按键操作,电源开关机控制电路用于控制检测系统是否通电,以控制检测系统启停,正负压产生电路用于为负离子浓度检测电路提供正负压电源,负离子浓度检测电路用于检测负离子浓度,电源电路用于给各个电路模块供电。
7.进一步的,所述mcu电路包括芯片u6,芯片u6的型号为stm32f103rct6,芯片u6的42脚连接有uart接口p3的2脚,芯片u6的43脚连接有uart接口p3的3脚,芯片u6的46脚连接有swd接口p4的2脚,芯片u6的49脚连接有swd接口p4的3脚,芯片u6的62脚连接有电阻r19一端,电阻r19另一端连接有电阻r20一端和三极管q8的基极,电阻r20另一端和三极管q8的发
射极接地,三极管q8的集电极连接有蜂鸣器ls1一端,蜂鸣器ls1另一端接+5v电源,芯片u6的3脚连接有晶振y1一端和电容c27一端,芯片u6的4脚连接有晶振y1另一端和电容c29一端,电容c27另一端和电容c29另一端接地。
8.进一步的,所述电源开关机控制电路包括mos管q6,mos管q6的2脚连接有电阻r12一端、电容c16一端和接口p2的1脚,并接vbat电源,电容c16另一端接地,接口p2的2脚接地,接口p2用于外接电池,mos管q6的1脚连接有电阻r13一端、二极管d6一端和电阻r12另一端,电阻r13另一端连接有接口p7的2脚和二极管d5一端,二极管d5另一端连接有芯片u6的59脚,二极管d6另一端连接有电阻r14一端,电阻r14另一端连接有三极管q7的集电极,三极管q7的发射极接地,三极管q7的基极连接有电阻r15一端和电阻r16一端,电阻r16另一端接地,电阻r15另一端连接有芯片u6的57脚,mos管q6的3脚接12v。
9.进一步的,所述正负压产生电路包括芯片u1,芯片u1的型号为cs5171e,芯片u1的1脚连接有电容c1一端和电容c2一端,电容c1另一端连接有电阻r1一端,电阻r1另一端和电容c2另一端接地,芯片u1的2脚连接有电阻r6一端和电阻r5一端,电阻r6另一端接地,芯片u1的4脚连接有电容c7一端、电容c6一端和mos管q1的3脚,电容c7另一端和电容c6另一端接地,mos管q1的2脚连接有电阻r2一端,并接+7.5v电源,mos管q1的1脚和电阻r2另一端连接有三极管q2的集电极,三极管q2的发射极接地,三极管q2的基极连接有电阻r4一端和电阻r3一端,电阻r4另一端接地,电阻r3另一端连接有芯片u6的61脚,芯片u1的8脚连接有电感l1一端、二极管d3一端和电容c3一端,电感l1另一端连接芯片u1的5脚和4脚,电容c3另一端连接有二极管d4一端和二极管d1一端,二极管d4另一端接地,二极管d1另一端连接有电容c4一端,并接-12v电源,电容c4另一端连接有电容c8一端,电容c8另一端、电阻r5另一端和二极管d3另一端连接有二极管d2一端,二极管d2另一端接+12v电源。
10.进一步的,所述正负压产生电路还包括芯片u11和芯片u14,芯片u11的型号为78l09,芯片u14的型号为79l09,芯片u11的3脚连接有电容c51一端,并接+12v电源,电容c51另一端和芯片u11的2脚接地,芯片u11的1脚连接有电容c52一端、电容c53一端和电容c54一端,并接+9v电源,电容c52另一端和电容c53另一端接地,芯片u14的2脚连接有电容c58一端,并接-12v电源,电容c58另一端和芯片u14的1脚接地,芯片u14的1脚连接有电容c59一端、电容c60一端和电容c54另一端,并接-9v电源,电容c59另一端和电容c60另一端接地,此部分用于产生正负9v电压。
11.进一步的,所述正负压产生电路还包括芯片u13和芯片u12,芯片u13的型号为tps60403,芯片u12的型号为ams1117-2.5,芯片u12的3脚接+5v,芯片u12的1脚接地,芯片u12的2脚连接有电容c55一端、电容c61一端和芯片u13的2脚,并接+2.5v电源,电容c55另一端和电容c61另一端接地,芯片u13的5脚和3脚之间连接有电容c57,芯片u13的1脚连接有电容c56一端和电容c62一端,并接-2.5v电源,电容c56另一端和电容c62另一端接地。
12.进一步的,所述负离子浓度检测电路包括运放u18,运放u18的型号为lmp7721ma,运放u18的1脚接地,运放u18的8脚连接有电阻r39一端,电阻r39另一端连接有插口j11的1脚、电阻r47一端和电容c78一端,插口j11用于外接负离子传感器,电阻r47另一端和电容c78另一端连接有继电器u19的8脚,运放u18的3脚连接有电阻r42一端和电容c75一端,电阻r42另一端接-2.5v电源,电容c75另一端接地,运放u18的6脚连接有电阻r33一端和电容c68一端,电阻r33另一端接+2.5v电源,电容c68另一端接地,运放u18的4脚连接有电阻r37一端
和继电器u19的8脚。
13.进一步的,所述负离子浓度检测电路还包括运放u16,运放u16的型号为op07c,运放u16的3脚连接有电阻r34一端,电阻r34另一端接地,运放u16的2脚连接有电阻r37另一端、电阻r43一端、电阻r44一端和电容c76一端,电阻r43另一端连接有继电器u19的7脚,运放u16的4脚连接有电阻r40一端和电容c72一端,电阻r40另一端接-9v,电容c72另一端接地,运放u16的1脚连接有滑动电阻vr1的1脚,运放u16的7脚连接有滑动电阻vr1的2脚、电阻r31一端和电容c63一端,电阻r31另一端接+9v电源,电容c63另一端接地,运放u16的8脚连接有滑动电阻vr1的3脚,运放u16的6脚连接有电阻r38一端、电容c76另一端、电阻r44另一端和继电器u19的6脚。
14.进一步的,所述负离子浓度检测电路还包括运放u17,运放u17的型号为op07c,运放u16的3脚连接有电阻r35一端,电阻r35另一端接地,运放u17的2脚连接有电阻r38另一端、电阻r45一端、电阻r46一端、电容c77一端和滑动电阻vr3一端,电阻r45另一端连接有继电器u19的5脚,运放u17的4脚连接有电阻r41一端和电容c73一端,电阻r41另一端接-9v,电容c73另一端接地,运放u17的1脚连接有滑动电阻vr2的1脚,运放u17的7脚连接有滑动电阻vr2的2脚、电阻r32一端和电容c64一端,电阻r32另一端接+9v电源,电容c64另一端接地,运放u17的8脚连接有滑动电阻vr2的3脚,运放u17的6脚连接有电阻r36一端、电容c77另一端和电阻r46另一端。
15.进一步的,所述负离子浓度检测电路还包括芯片u15,芯片u15的型号为ads1286,芯片u15的1脚连接有电容c66一端和电容c65一端,并接+5v电源,芯片u15的2脚连接有电容c69一端、电阻r36另一端和双二极管d10的3脚,双二极管d10的2脚接+5v电源,双二极管d10的1脚接地,电容c69另一端接地;所述芯片u15的5脚连接有接口p11的3脚,芯片u15的6脚连接有接口p11的2脚,芯片u15的7脚连接有接口p11的4脚,继电器u19的1脚连接有电阻r48一端,电阻r48另一端连接有接口p11的8脚,继电器u19的3脚连接有电阻r49一端,电阻r49另一端连接有接口p11的5脚,继电器u19的2脚和4脚接地,接口p11的7脚连接有芯片u6的55脚,接口p11的6脚连接有芯片u6的54脚,接口p11的10脚接+12v电源,接口p11的12脚接-12v电源,接口p11的7脚连接有接口idc1的7脚,接口p11的6脚连接有接口idc1的6脚,接口p11的4脚连接有接口idc1的4脚和电容c23一端,电容c23另一端接地,接口p11的2脚连接有接口idc1的2脚和电容c24一端,电容c24另一端接地,接口p11的3脚连接有接口idc1的3脚,接口idc1的8脚连接有芯片u6的56脚,接口idc1的6脚连接有芯片u6的54脚,接口idc1的4脚连接有芯片u6的52脚,接口idc1的2脚连接有芯片u6的50脚,接口idc1的3脚连接有芯片u6的51脚,接口idc1的5脚连接有芯片u6的53脚,接口idc1的7脚连接有芯片u6的55脚。
16.本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:设有usb接口、蓝牙,能够实时将检测数据进行上传,负离子浓度检测电路中放大倍数可为1倍、10倍、100倍,提高了模拟量信号转换成数字信号效率,提高了检测精度,负离子浓度检测电路采用的棚搭接法,消除了信号中的干扰,抗干扰能力强。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明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。
18.图1为本发明中mcu电路的电路原理图;图2为本发明中存储电路的电路原理图;图3为本发明中usb接口电路的电路原理图;图4为本发明中液晶显示电路的电路原理图;图5为本发明中蓝牙电路的电路原理图;图6为本发明中按键电路的电路原理图;图7为本发明中电源开关机控制电路的电路原理图;图8为本发明中正负压产生电路的电路原理图;图9为本发明中负离子浓度检测电路的电路原理图;图10为本发明中电源电路的电路原理图。
具体实施方式
19.实施例1,一种空气中负离子浓度自动检测系统,包括mcu电路、存储电路、usb接口电路、液晶显示电路、蓝牙电路、按键电路、电源开关机控制电路、正负压产生电路、负离子浓度检测电路和电源电路,mcu电路连接存储电路、usb接口电路、液晶显示电路、蓝牙电路、按键电路、电源开关机控制电路、正负压产生电路和负离子浓度检测电路,usb接口电路用于检测系统外接usb,液晶显示电路用于对检测结果进行显示,蓝牙电路用于检测系统连接蓝牙,按键电路用于检测系统的按键操作,电源开关机控制电路用于控制检测系统是否通电,以控制检测系统启停,正负压产生电路用于为负离子浓度检测电路提供正负压电源,负离子浓度检测电路用于检测负离子浓度,电源电路用于给各个电路模块供电。
20.如图1所示,所述mcu电路包括芯片u6,芯片u6的型号为stm32f103rct6,芯片u6的42脚连接有uart接口p3的2脚,芯片u6的43脚连接有uart接口p3的3脚,芯片u6的46脚连接有swd接口p4的2脚,芯片u6的49脚连接有swd接口p4的3脚,芯片u6的62脚连接有电阻r19一端,电阻r19另一端连接有电阻r20一端和三极管q8的基极,电阻r20另一端和三极管q8的发射极接地,三极管q8的集电极连接有蜂鸣器ls1一端,蜂鸣器ls1另一端接+5v电源,芯片u6的3脚连接有晶振y1一端和电容c27一端,芯片u6的4脚连接有晶振y1另一端和电容c29一端,电容c27另一端和电容c29另一端接地。
21.如图2所示,所述存储电路包括芯片u7,芯片u7的型号为24c32,芯片u7的5脚连接有电阻r24一端和芯片u6的40脚,芯片u7的6脚连接有电阻r23一端和芯片u6的39脚,芯片u7的7脚连接有电阻r22一端和芯片u6的38脚,电阻r24另一端、电阻r23另一端和电阻r21另一端接+3.3v电源。
22.如图3所示,所述usb接口电路包括芯片u8,芯片u8的型号为ch340t,芯片u8的5脚连接有电容c36一端,电容c36另一端接地,芯片u8的6脚连接有usb接口j5的3脚,芯片u8的7脚连接有usb接口j5的2脚,usb接口j5的1脚连接有二极管d8一端,并接usb_5v电源,二极管d8另一端接+7.5v,芯片u8的9脚连接有晶振y2一端和电容c37一端,芯片u8的10脚连接有晶振y2另一端和电容c38一端,电容c37另一端和电容c38另一端接地,芯片u8的19脚连接有电容c35一端,并接usb_5v电源,电容c35另一端接地。
23.如图4所示,所述液晶显示电路包括接口p8,接口p8用于外接液晶显示屏,接口p8的1脚连接有mos管q10的3脚,mos管q10的2脚连接有电阻r25一端,并接+3.3v电源,电阻r25另一端和mos管q10的1脚连接有三极管q11的集电极,三极管q11的发射极接地,桑吉q11的基极连接有电阻r26一端和电阻r27一端,电阻r27另一端接地,电阻r26另一端连接有芯片u6的41脚,接口p8的2脚连接有芯片u6的30脚,接口p8的3脚连接有芯片u6的29脚。
24.如图5所示,所述蓝牙电路包括接口p5,接口p5用于外接蓝牙模块,接口p5的tx脚连接有芯片u6的17脚,接口p5的rx脚连接有芯片u6的16脚,接口p5的3v3脚连接有电容c41一端,并接+3.3v电源,电容c41另一端接地。
25.如图6所示,所述按键电路包括接口p7,接口p7的2脚连接有接口p6的2脚,接口p6的1脚接地,接口p7的3脚连接有芯片u6的26脚,接口p7的4脚连接有芯片u6的25脚,接口p7的5脚连接有芯片u6的24脚,接口p7的6脚连接有芯片u6的23脚,接口p7的7脚连接有芯片u6的22脚。
26.如图7所示,所述电源开关机控制电路包括mos管q6,mos管q6的2脚连接有电阻r12一端、电容c16一端和接口p2的1脚,并接vbat电源,电容c16另一端接地,接口p2的2脚接地,接口p2用于外接电池,mos管q6的1脚连接有电阻r13一端、二极管d6一端和电阻r12另一端,电阻r13另一端连接有接口p7的2脚和二极管d5一端,二极管d5另一端连接有芯片u6的59脚,二极管d6另一端连接有电阻r14一端,电阻r14另一端连接有三极管q7的集电极,三极管q7的发射极接地,三极管q7的基极连接有电阻r15一端和电阻r16一端,电阻r16另一端接地,电阻r15另一端连接有芯片u6的57脚,mos管q6的3脚接12v。
27.所述电源开关机控制电路由分立器件搭建组成的,当系统处于关机状态下时,按下”关机按键”,mos管q6的1脚处于12v的一半6v电压,mos管q6达到导通电压,此时mos管q6导通,系统供电;系统通供后,主控芯片u6导通,然后控制“mcu开关”的57管脚高电平,让三极管q7导通。此时mos管q6的1管脚一直处于6v状态下;当“关机按键”弹开后,mos管q6依然能保持导通,此时开机过程结束。
28.当需要关机的时候,“关机按键”按下,主控芯片u6通过检测“mcu关机检测”的59管脚,确定用户按下了关机按键,此时主控芯片u6开始计时,当检测到“mcu关机检测”的59管脚按下3秒后,确定收到关机指令,会将“mcu开关”的57管脚断开,然后通过蜂鸣器提示用户松开按键,当用户松开按键后,mos管q6的1管脚被电阻r12拉大12v,此时mos 管q6断开,系统掉电关机,关机过程结束。
29.如图8所示,所述正负压产生电路包括芯片u1,芯片u1的型号为cs5171e,芯片u1的1脚连接有电容c1一端和电容c2一端,电容c1另一端连接有电阻r1一端,电阻r1另一端和电容c2另一端接地,芯片u1的2脚连接有电阻r6一端和电阻r5一端,电阻r6另一端接地,芯片u1的4脚连接有电容c7一端、电容c6一端和mos管q1的3脚,电容c7另一端和电容c6另一端接地,mos管q1的2脚连接有电阻r2一端,并接+7.5v电源,mos管q1的1脚和电阻r2另一端连接有三极管q2的集电极,三极管q2的发射极接地,三极管q2的基极连接有电阻r4一端和电阻r3一端,电阻r4另一端接地,电阻r3另一端连接有芯片u6的61脚,芯片u1的8脚连接有电感l1一端、二极管d3一端和电容c3一端,电感l1另一端连接芯片u1的5脚和4脚,电容c3另一端连接有二极管d4一端和二极管d1一端,二极管d4另一端接地,二极管d1另一端连接有电容c4一端,并接-12v电源,电容c4另一端连接有电容c8一端,电容c8另一端、电阻r5另一端和
二极管d3另一端连接有二极管d2一端,二极管d2另一端接+12v电源。
30.离子检测需要使用
±
12v的电压,正负压产生电路可以产生一个壳开关的
±
12v的电压,电路分为两部分,一是控制部分,另一个是升降压部分,系统提供7.5v的电压,由mos管q1负责开关,主控芯片u1通过“+-12v_en”管脚控制mos管q1,系统使用专用电源芯片cs5171e芯片来产生
±
12v对地电压,供负离子浓度检测电路使用。
31.所述正负压产生电路还包括芯片u11和芯片u14,芯片u11的型号为78l09,芯片u14的型号为79l09,芯片u11的3脚连接有电容c51一端,并接+12v电源,电容c51另一端和芯片u11的2脚接地,芯片u11的1脚连接有电容c52一端、电容c53一端和电容c54一端,并接+9v电源,电容c52另一端和电容c53另一端接地,芯片u14的2脚连接有电容c58一端,并接-12v电源,电容c58另一端和芯片u14的1脚接地,芯片u14的1脚连接有电容c59一端、电容c60一端和电容c54另一端,并接-9v电源,电容c59另一端和电容c60另一端接地,此部分用于产生正负9v电压。
32.所述正负压产生电路还包括芯片u13和芯片u12,芯片u13的型号为tps60403,芯片u12的型号为ams1117-2.5,芯片u12的3脚接+5v,芯片u12的1脚接地,芯片u12的2脚连接有电容c55一端、电容c61一端和芯片u13的2脚,并接+2.5v电源,电容c55另一端和电容c61另一端接地,芯片u13的5脚和3脚之间连接有电容c57,芯片u13的1脚连接有电容c56一端和电容c62一端,并接-2.5v电源,电容c56另一端和电容c62另一端接地。
33.如图9所示,所述负离子浓度检测电路包括运放u18,运放u18的型号为lmp7721ma,运放u18的1脚接地,运放u18的8脚连接有电阻r39一端,电阻r39另一端连接有插口j11的1脚、电阻r47一端和电容c78一端,插口j11用于外接负离子传感器,电阻r47另一端和电容c78另一端连接有继电器u19的8脚,运放u18的3脚连接有电阻r42一端和电容c75一端,电阻r42另一端接-2.5v电源,电容c75另一端接地,运放u18的6脚连接有电阻r33一端和电容c68一端,电阻r33另一端接+2.5v电源,电容c68另一端接地,运放u18的4脚连接有电阻r37一端和继电器u19的8脚。
34.所述负离子浓度检测电路还包括运放u16,运放u16的型号为op07c,运放u16的3脚连接有电阻r34一端,电阻r34另一端接地,运放u16的2脚连接有电阻r37另一端、电阻r43一端、电阻r44一端和电容c76一端,电阻r43另一端连接有继电器u19的7脚,运放u16的4脚连接有电阻r40一端和电容c72一端,电阻r40另一端接-9v,电容c72另一端接地,运放u16的1脚连接有滑动电阻vr1的1脚,运放u16的7脚连接有滑动电阻vr1的2脚、电阻r31一端和电容c63一端,电阻r31另一端接+9v电源,电容c63另一端接地,运放u16的8脚连接有滑动电阻vr1的3脚,运放u16的6脚连接有电阻r38一端、电容c76另一端、电阻r44另一端和继电器u19的6脚。
35.所述负离子浓度检测电路还包括运放u17,运放u17的型号为op07c,运放u16的3脚连接有电阻r35一端,电阻r35另一端接地,运放u17的2脚连接有电阻r38另一端、电阻r45一端、电阻r46一端、电容c77一端和滑动电阻vr3一端,电阻r45另一端连接有继电器u19的5脚,运放u17的4脚连接有电阻r41一端和电容c73一端,电阻r41另一端接-9v,电容c73另一端接地,运放u17的1脚连接有滑动电阻vr2的1脚,运放u17的7脚连接有滑动电阻vr2的2脚、电阻r32一端和电容c64一端,电阻r32另一端接+9v电源,电容c64另一端接地,运放u17的8脚连接有滑动电阻vr2的3脚,运放u17的6脚连接有电阻r36一端、电容c77另一端和电阻r46
另一端。
36.所述负离子浓度检测电路还包括芯片u15,芯片u15的型号为ads1286,芯片u15的1脚连接有电容c66一端和电容c65一端,并接+5v电源,芯片u15的2脚连接有电容c69一端、电阻r36另一端和双二极管d10的3脚,双二极管d10的2脚接+5v电源,双二极管d10的1脚接地,电容c69另一端接地。
37.所述芯片u15的5脚连接有接口p11的3脚,芯片u15的6脚连接有接口p11的2脚,芯片u15的7脚连接有接口p11的4脚,继电器u19的1脚连接有电阻r48一端,电阻r48另一端连接有接口p11的8脚,继电器u19的3脚连接有电阻r49一端,电阻r49另一端连接有接口p11的5脚,继电器u19的2脚和4脚接地,接口p11的7脚连接有芯片u6的55脚,接口p11的6脚连接有芯片u6的54脚,接口p11的10脚接+12v电源,接口p11的12脚接-12v电源,接口p11的7脚连接有接口idc1的7脚,接口p11的6脚连接有接口idc1的6脚,接口p11的4脚连接有接口idc1的4脚和电容c23一端,电容c23另一端接地,接口p11的2脚连接有接口idc1的2脚和电容c24一端,电容c24另一端接地,接口p11的3脚连接有接口idc1的3脚,接口idc1的8脚连接有芯片u6的56脚,接口idc1的6脚连接有芯片u6的54脚,接口idc1的4脚连接有芯片u6的52脚,接口idc1的2脚连接有芯片u6的50脚,接口idc1的3脚连接有芯片u6的51脚,接口idc1的5脚连接有芯片u6的53脚,接口idc1的7脚连接有芯片u6的55脚。
38.负氧离子传感器的检测管会通有-12v电压,形成-12v的电场,配合抽风机抽取空气,含有负氧离子的空气会经过-12v电场,当负氧离子经过-12v电场时会被排斥到检测管之间的金针上,金针表面镀金处理,表面干净无氧化物,导电良好,会通过金针吸收掉负氧离子中的电子,电子顺着金针通过插口j11进入负离子浓度检测电路中。
39.因为空气中负氧离子非常少,所以形成的对地电路也非常小,还要防止其他电子通过电路板基板导入到检测器件内,所以要对输入端进行高阻抗隔离。所以负离子浓度检测电路采用的棚搭接法,电流经过插口j11进入到电路后首先经过的是一个iv转换电路,因为运放u18是一款高输入阻抗,低偏置电流的运放,为了保护脆弱的输入端所有通过一个1m电阻r39接入到芯片中。当信号进入运放u18中后,运放u18会输出反馈电压信号,通过电阻r47反馈到输入信号,为了将小信号转换层大的电压信号,电阻r47反馈电阻使用了10g电阻的大阻值电阻。同时并联高阻抗的50pf电容c78,用于滤波,消除信号中的干扰。
40.运放u18输入的信通过电阻r37进入到运放u16组成的反向放大器中,电信号由正电转换成负电,再经过运放u17又将负信号转换成正信号。加这两级的作用是添加一路可调放大倍数的放大电路。放大倍数通过调节固态继电器u19的开关来决定放大倍数。当两路都闭合时,电阻r43和r45接入到反馈放大电路中,放大倍数等于10x10=100倍。当其中一路闭合,一路断开时,电阻r43和电阻r45只有一个电阻接入到放大电路中,放大倍数等于1x10=10倍。当两路都断开时,电阻r43和电阻r45都没有接入到放大电路中,放大倍数等于1x1=1倍。这样就可以通过控制jdq_a和jdq_b两个管脚来控制放大倍数是1倍、10倍、100倍。
41.处理好的电信号通过电阻r36和电容c69组成的rc低通滤波器后,高频信号被滤除,然后通过双二极管d10的钳位电路将信号现在在0-5v之间,供模数转换芯片u5将模拟量信号转换成数字信号。
42.如图10所示,所述电源电路包括芯片u5,芯片u5的型号为xl1509-adj,芯片u5的1脚连接有电容c20一端,并接12v,电容c20另一端接地,芯片u5的2脚连接有二极管d7一端和
电感l2一端,二极管d7另一端接地,电感l2另一端连接有电容c21一端和电容c22一端,并接+7.5v电源,电容c21另一端和电容c22另一端接地,芯片u5的3脚连接有电阻r17一端和电阻r18一端,电阻r17另一端接地,电阻r18另一端接+7.5v电源,此部分用于将接入的12v电源转换为+7.5v电源输出。
43.所述电源电路还包括芯片u4,芯片u4的型号为ams1117-3.3,芯片u4的3脚连接有电容c11一端、电容c13一端、电容c39一端和电容c40一端,并接+7.5v电源,电容c11另一端、电容c13另一端、电容c39另一端和电容c40另一端接地,芯片u4的2脚连接有电容c19一端,并接+3.3v电源,电容c19另一端接地,此部分用于将接入的+7.5v电源转换为+3.3v电源输出。
44.所述电源电路还包括芯片u3,芯片u3的型号为78m05,芯片u3的1脚接+7.5v电源,芯片u3的3脚连接有电容c17一端和电容c18一端,并接+5v电源,电容c17另一端和电容c18另一端接地,此部分用于将接入的+7.5v电源转换为+5v电源输出。
45.所述电源电路还包括芯片u2,芯片u2的型号为78m09,芯片u2的1脚连接有电容c10一端和mos管q3的3脚,mos管q3的2脚连接有电阻r8一端,并接12v电源,mos管q3的1脚和电阻r8另一端连接有三极管q5的集电极,三极管q5的发射极接地,三极管q5的基极连接有电阻r10一端和电阻r11一端,电阻r11另一端接地,电阻r10另一端连接有芯片u6的21脚,芯片u2的3脚连接有电容c12一端、电容c14一端、电容c15一端和接口p1的2脚,并接+9v电源,电容c12另一端和电容c14另一端接地,电容c15另一端和接口p1的1脚连接有电阻r9一端,电阻r9另一端接地,此部分用于将接入的12v电源转换为+9v电源输出。
46.本发明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发明限于所公开的形式。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发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
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