一种光电检测模块电路的制作方法

本实用新型属于光电检测技术领域，具体涉及一种光电检测模块电路。

背景技术：

无论是“工业4.0”、“中国制造2025”(工业生产智能化)抑或是工业生产的自动化提升，生产过程在线监测传感器都是必不可少的关键一环。传统的食品品质检测主要以化学成分分析为主，辅之以人工感官测定。传统化学分析方法存在分析时间长、分析过程复杂、对样品有损坏等弊端，属于有损检测。光学无损检测技术具有非破坏性、无需样品预处理、分析时间短、无污染以及成本低等优点，可以在生产过程中实时获得食物的客观品质信息。

本实用新型是通过特制的LED发光灯发出经过调制频率的特定波长红外光，当该波长的红外光透过溶液时，溶液中被测物质对该波长的红外光有明显的吸收作用。该红外光光强减少同被测物质的含量满足朗白-比尔定律，从而通过软件分析出溶液中被测物质的含量，以其快速、无损、非接触等特点，非常适用于工厂恶劣的生产过程在线监测。为生产企业的“自动化”、“智能化”改造提供了极大便利。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种光电检测模块电路，以解决传统工业生产过程中监测速度慢，工况恶劣和干抗源多等问题，抗干扰能力强，能够长期稳定运行于工业生产现场，为工业生产自动化提供强有力的支持。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种光电检测模块电路，包括处理器和供电电源，所述处理器包括第一调制信号输出端、DA电压输出端、第一AD信号输入端、第二AD信号输入端、第三AD信号输入端、第四AD信号输入端、第二调制信号输出端和通讯输出端，所述DA电压输出端依次连接有双级放大电路和发光灯，所述双级放大电路和所述第一调制信号输出端之间设有调制信号输入端，所述第一AD信号输入端上连接有第一光检电路，所述第二AD信号输入端上连接有第二光检电路，所述第一光检电路包括依次连接的光电管、前置放大电路和滤波放大电路，所述第二光检电路和所述第一光检电路结构相同，第三AD信号出入端上依次连接有第一传感器放大滤波电路和样品温度传感器，所述供电电源上连接有隔离电源和制冷驱动电路，所述隔离电源与所述处理器电性连接，所述制冷驱动电路上连接有制冷片，所述制冷驱动电路和所述第二调制信号输出端之间连接有第一光电隔离模块和脉冲信号，所述制冷片上设有制冷片温度传感器，所述制冷片温度传感器与所述第四AD信号输入端之间设有第二传感器放大滤波电路连接，所述通讯输出端上连接有第二光电隔离模块和外接信号输出端。

优选的，所述处理器上连接有工作指示灯。

优选的，所述外接信号输出端为RS485通讯接口或RS232通讯接口。

优选的，所述双级放大电路包括运算放大器N2、运算放大器N11和放大器驱动元件，放大器驱动元件包括电阻R38、电阻R45、电阻R10、电阻R48、电阻R50、电阻R19、电阻R36。

优选的，所述前置放大电路采用运算放大器N8，所述滤波放大电路采用运算放大器N10，所述运算放大器N8和所述运算放大器N10之间串联有耦合电容C15。

优选的，所述制冷驱动电路包括电桥式连接的MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5和MOS管M6，所述MOS管M3、所述MOS管M4、所述MOS管M5和所述MOS管M6上分别有电阻和二极管。

优选的，所述传感器放大滤波电路包括参考电压TL431和运算放大器N9。

优选的，所述处理器为STM32系列单片机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种光电检测模块电路，整体结构电路简单合理易于生产制作和实现；通过发光灯、双级放大电路、调制信号输入端和DA电压输出端，发出相同频率的调制光用于检测光；第一检测电路和第二检测电路包括光电管、前置放大电路和滤波放大电路，对检测光进行接收分析；光电器件和电子元器件会随着温度的变化而产生电压漂移，通过样品温度传感器、制冷片温度传感器和制冷片保持电路恒温工作，保证检测的稳定性和精确性；外接信号输出端实现对外通信，便于监测控制和人机交互；供电电源和隔离电源对电路进行供电，隔离电源消除了供电电源、上端及通信线等串扰；设有耦合电容C15采用脉冲交流方式，消除了杂散光干扰；第一光电隔离模块和第二光电隔离模块，提高抗干扰性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型结示意图；

图2是第一光检电路示意图；

图3是发光灯电路示意图；

图4是传感器放大滤波电路示意图；

图5是制冷驱动电路示意图。

具体实施方式

一种光电检测模块电路，包括处理器和供电电源，处理器包括第一调制信号输出端、DA电压输出端、第一AD信号输入端、第二AD信号输入端、第三AD信号输入端、第四AD信号输入端、第二调制信号输出端和通讯输出端，DA电压输出端依次连接有双级放大电路和发光灯，双级放大电路和第一调制信号输出端之间设有调制信号输入端，第一AD信号输入端上连接有第一光检电路，第二AD信号输入端上连接有第二光检电路，第一光检电路包括依次连接的光电管、前置放大电路和滤波放大电路，第二光检电路和第一光检电路结构相同，第三AD信号出入端上依次连接有第一传感器放大滤波电路和样品温度传感器，供电电源上连接有隔离电源和制冷驱动电路，隔离电源与处理器电性连接，制冷驱动电路上连接有制冷片，制冷驱动电路和第二调制信号输出端之间连接有第一光电隔离模块和脉冲信号，制冷片上设有制冷片温度传感器，制冷片温度传感器与第四AD信号输入端之间设有第二传感器放大滤波电路连接，通讯输出端上连接有第二光电隔离模块和外接信号输出端。

具体的，如图1所示，处理器上连接有工作指示灯，外接信号输出端为RS485通讯接口或RS232通讯接口，处理器为STM32系列单片机。

具体的，如图3所示，双级放大电路包括运算放大器N2、运算放大器N11和放大器驱动元件，放大器驱动元件包括电阻R38、电阻R45、电阻R10、电阻R48、电阻R50、电阻R19、电阻R36，调制信号输入端包括电阻R43和三极管S5，DA电压输出端上连接有电容C40和电阻R9，发光灯上连接有MOS管M7和电阻R37。

具体的，如图2所示，前置放大电路采用运算放大器N8，滤波放大电路采用运算放大器N10，运算放大器N8和运算放大器N10之间串联有耦合电容C15，运算放大器N8上连接有电阻R11、电阻R13、电阻R12、电容C3和电容C8，运算放大器N10上连接有电阻R14、电阻R25、电阻R39、电阻R20、电阻R18、电阻R62、电容C16和电容C20。

具体的，如图5所示，制冷驱动电路包括电桥式连接的MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5和MOS管M6，MOS管M3上连接有电阻R80和二极管D5，MOS管M4上连接有电阻R81、二极管D7和电容C28，MOS管M5上连接有电阻R82和二极管D8，MOS管M6上连接有电阻R83、二极管D9和电容C32。

具体的，如图4所示，传感器放大滤波电路包括参考电压TL431和运算放大器N9，所述温度传感器选用铂电阻PT100，还包括电阻R6、电阻R21、电阻R17、电阻R22、电阻R23、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R40、电阻R41、电阻R30、电阻R28、电容C41、电容C9和电容C11。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。