一种大气气态污染物检测的信号调理电路及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种大气气态污染物检测的信号调理电路及电子设备，属于污染物检测的技术领域，解决了初步放大后的信号的信噪比较低，信号稳定度较差的问题。包括信号输入单元、电平调节单元、自适应增益调节单元和低通滤波单元；信号输入单元和电平调节单元连接，电平调节单元和自适应增益调节单元连接，自适应增益调节单元和低通滤波单元连接。本实用新型专利技术通过对电路各级的直流工作点和信号增益进行精细调校获得了优异的信号增益、信噪比和信号稳定度，为整个系统的优异性能提供了电路保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种大气气态污染物检测的信号调理电路及电子设备


[0001]本技术涉及污染物检测
，尤其是涉及一种大气气态污染物检测的信号调理电路及电子设备。

技术介绍

[0002]网格化系统采用微型化空气质量检测设备，针对城市居民区、农村乡镇、工业园区、重点工业企业、道路交通、建筑工地、区域边界、污染物传输通道等多种环境监测对象，进行大范围、高密度“网格组合布点”，结合立体监测、移动监测，形成覆盖整个区域的在线监控网格，不仅能够实时监控区域内主要污染物动态变化，快速捕捉污染源的异常排放行为并实时预警，而且通过数据分析可甄别区域污染的主要来源，对其实现靶向治理，是大气污染治理的科学有效工具。但是对于大气气态污染物检测这一应用场景而言，通常情况下被检测气体的体积浓度为ppb级(partperbillion，称为十亿分比浓度)，在这样极低的浓度下，传感器的响应电流信号为nA(纳安(10的负9次方))级的微弱信号。nA级的微弱信号极易淹没于电路噪声中，传感电路对电信号初步放大后，信号的信噪比较低，信号稳定度较差，所以还需要设计一种信号调理电路对信号进行精细调校。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种大气气态污染物检测的信号调理电路及电子设备，解决了初步放大后的信号的信噪比较低，信号稳定度较差的问题。
[0004]第一方面，本技术提供的大气气态污染物检测的信号调理电路包括信号输入单元、电平调节单元、自适应增益调节单元和低通滤波单元；信号输入单元和电平调节单元连接，电平调节单元和自适应增益调节单元连接，自适应增益调节单元和低通滤波单元连接；
[0005]信号输入单元输入信号，电平调节单元使信号零点电平适应信号整体动态范围的需求，自适应增益调节单元使电路增益动态适应输入信号幅度和本级电路动态范围，低通滤波单元滤除掉高于信号频率的噪声。
[0006]进一步的，所述信号输入单元与电平调节单元通过直接耦合方式连接。
[0007]进一步的，所述信号输入单元、电平调节单元、自适应增益调节单元和低通滤波单元均设有多个，各个低通滤波单元通过直接耦合方式将信号传输至模数转换电路。
[0008]进一步的，所述低通滤波单元为有源滤波器。
[0009]进一步的，还包括电路板间连接器、存储器、供电电源和基准电压源；模数转换电路、存储器、供电电源和基准电压源分别与电路板间连接器连接；
[0010]电路板间连接器，连接电路板之间的电源及完成通信；
[0011]存储器，存储各类参数；
[0012]供电电源，对电路供电；
[0013]基准电压源，为电路提供基准电压。
[0014]第二方面，本技术还提供一种电子设备，包括上述的信号调理电路。
[0015]本技术的优点在于：
[0016]通过设置电平调节单元、自适应增益调节单元和低通滤波单元，对电路各级的直流工作点和信号增益进行精细调校获得了优异的信号增益、信噪比和信号稳定度，为整个系统的优异性能提供了电路保障。信号稳定，响应可靠，耐候性强。
[0017]相应地，本技术实施例提供的一种电子设备，也同样具有上述技术效果。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术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，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术实施例提供的一种大气气态污染物检测的信号调理电路的的结构示意图；
[0020]1、信号输入单元；2、电平调节单元；3、自适应增益调节单元；4、低通滤波单元。
具体实施方式
[0021]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]本技术实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]实施例一：
[0024]如图1所示，本技术实施例提供了一种大气气态污染物检测的信号调理电路，包括信号输入单元1、电平调节单元2、自适应增益调节单元3和低通滤波单元4；信号输入单元1和电平调节单元2连接，电平调节单元2和自适应增益调节单元3连接，自适应增益调节单元3和低通滤波单元4连接；
[0025]信号输入单元1输入信号，电平调节单元2使信号零点电平适应信号整体动态范围的需求，自适应增益调节单元3使电路增益动态适应输入信号幅度和本级电路动态范围，低通滤波单元4滤除掉高于信号频率的噪声。
[0026]通过对电路各级的直流工作点和信号增益进行精细调校获得了优异的信号增益、信噪比和信号稳定度，为整个系统的优异性能提供了电路保障。
[0027]在一种可能的实施方式中，信号输入单元1与电平调节单元2通过直接耦合方式连接。
[0028]直接耦合方式具有良好的低频特性，放大变化缓慢的信号。
[0029]在一种可能的实施方式中，信号输入单元1、电平调节单元2、自适应增益调节单元
3和低通滤波单元4均设有多个，各个低通滤波单元4通过直接耦合方式将信号传输至模数转换电路。
[0030]直接耦合方式具有良好的低频特性，放大变化缓慢的信号。
[0031]在一种可能的实施方式中，低通滤波单元4为有源滤波器，可动态滤除各次谐波，对系统内的谐波能够完全吸收；不会产生谐振。
[0032]在一种可能的实施方式中，还包括电路板间连接器、存储器、供电电源和基准电压源；模数转换电路、存储器、供电电源和基准电压源分别与电路板间连接器连接；
[0033]电路板间连接器，连接电路板之间的电源及完成通信；
[0034]存储器，存储各类参数；
[0035]供电电源，对电路供电；
[0036]基准电压源，为电路提供基准电压。
[0037]供电电源是针对此微信号采集应用场景专门设计，具有极低的噪声和稳定度；基准电压源具有极高的电压精度、极低的噪声和极低的温漂；存储器用于存储各个传感器的标定参数、补偿参数、修正参数以及其它的模块设置参数，具有掉电数据不丢失，数据存储时间长，可擦写次数多的特点。
[0038]实施例二：
[0039]本专利技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如上的大气气态污染物检测的信号调理电路。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气气态污染物检测的信号调理电路，其特征在于，包括信号输入单元(1)、电平调节单元(2)、自适应增益调节单元(3)和低通滤波单元(4)；信号输入单元(1)和电平调节单元(2)连接，电平调节单元(2)和自适应增益调节单元(3)连接，自适应增益调节单元(3)和低通滤波单元(4)连接；信号输入单元(1)输入信号，电平调节单元(2)使信号零点电平适应信号整体动态范围的需求，自适应增益调节单元(3)使电路增益动态适应输入信号幅度和本级电路动态范围，低通滤波单元(4)滤除掉高于信号频率的噪声。2.根据权利要求1所述的大气气态污染物检测的信号调理电路，其特征在于，所述信号输入单元(1)与电平调节单元(2)通过直接耦合方式连接。3.根据权利要求1所述的大气气态污染物检测的信号调理电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，魏志帅，崔金琦，于正龙，刘春涛，
申请(专利权)人：天津光电华典科技有限公司，
类型：新型
国别省市：