创新训练项目申请书：新型pm25智能检测仪

创新训练项目申请书：新型pm25智能检测仪内容摘要：

质量浓度， 最后 与设定的标准值进行比较， 通过 LCD 直接显示污染程度范围，当污染严重时给用户以短信提醒 ， 做到实时监测与预警。 6 （限 200 字）  气体 的 采集 使用 组合式滤膜多级过滤，过滤 掉 以上的颗粒， 剩余 的颗粒进入暗箱。  光散射收集系统 的设计 该系统 由球面反射镜、凸透镜、光陷阱及消杂光栅光栏组成。 传感器样气通道与激光束相交，其光敏区和 PIN 光敏管分别位于集光反射镜的两个共轭物象点处。 如下图所示 采集 颗粒的光散射 结构原理图  信号 的转换与放大 粉尘颗粒所产生的散射光经过光电转换成对应幅度的脉冲电压信号。 其后续的计数运算处理则依赖于光电转换后的前置放大电路输出的信号精度。 由 PIN 光敏管与前置 放大电路实现光一电流一电压的转换和放大。  信号的输出 将采集到的数据通过单片机处理 并通过 智能分级 、预警模块 进行 分级显示， 当污染严 重时给用户以短信提醒 ， 做到实时监测与预警。 7 4. 拟采取的研究方法及技术路线（限 800 字） 本项目总仪器框图如下所示，通过软件与硬件的结合实现对 的智能检测。 总仪器原理框图 光学传感器（光学传感器包括：①半导体激光器；②具有光学通道的二次曲面直接共轭成象集光反射镜；③样气通道；④光陷阱；⑤前置放大电路；⑥消杂光光栏；⑦ PIN光敏管）输出的脉冲信号幅度与粉尘颗粒的等效直圈径大小成正比。 脉冲的数量反映粉尘颗粒的个数（图 2）。 聚焦镜：为了提高对粉尘颗粒散射光的检测灵敏度。 本设计改进抛物面集光反射镜为旋转椭球面集光反射镜。 实现了二次曲面共轭成象，增强了散射光的有效聚集度，以便更好地适合在线检测的需要。 为了保证微弱信号不被环境和固有噪声所淹 没，测量放大电路部分要求前置级增益高、低噪声、频带宽、抗干扰能力强。 检测模块光学传感器输出的光电流信号先经一个前置放大器变成电压信号，而后再经过主放大器 (一到二级，倍率可调 )放大。 用一个 A/D转换器直接将主放大器实时输出的电压 U 转换成数字量，在得到数字脉冲信号过后，开始计算测量，根据测量所得且扣除了本底噪声值的电压值得到粉尘相对质量浓度值 C， 8 然后乘以转换系数 P，计算得到粉尘质量浓度值： Cm=(VsVn) P，式中 C。 是粉尘质量浓度 (单位： mg， m3)， Vs 是测量电压值， Vn 是本底噪声电压值 (即在自净情 况下测量的电压值 )， P～粉尘质量浓度转换系数。 转换系数 P 与被测粉尘物质的特性有关。 需做标定，因此只要做过一次标定以后就能非常方便的实时测量 范围。 数据处理模块 在一个采样周期内取多次测量结果，最后给出一个平均值。 再经过 A/D 转换后送人单片机。 本系统采用 TI公司的 C。