环境检测系统的制作方法

本技术涉及环境检测，具体的，涉及环境检测系统。

背景技术：

1、传统的气体检测技术使用的是接触型气体传感器，但接触型气体传感器存在响应时间过长、可操作性和安全性较低等问题，考虑到气体红外的红外吸收特性可以作为辨别气体的依据并且大多数危险气体的红外吸收光谱在中长波段范围，因此可以利用红外检测的方法对环境中有毒有害气体进行检测，但红外检测的方法受工作电源的影响较大，红外检测的工作电源受环境因素的影响，工作过程中存在不稳定的情况，从而导致通过红外检测的方法检测环境中有毒有害气体时的精度变差。

技术实现思路

1、本实用新型提出环境检测系统，解决了相关技术中通过红外检测的方法检测环境中有毒有害气体时精度差的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、环境检测系统，包括红外发射电路、红外接收电路和主控单元，所述红外发射电路用于发射红外信号，所述红外接收电路用于接收红外信号，所述红外接收电路连接所述主控单元，所述红外发射电路包括运放u1、电阻r4、电阻r3、开关管q1、红外发射器u2、电阻r2、运放u3和电阻r5，

4、所述运放u1的反相输入端连接vref1参考电压，所述运放u1的反相输入端通过所述电阻r4接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r3连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端连接所述开关管q1的控制端，所述开关管q1的第一端连接5v电源，所述开关管q1的第二端连接所述红外发射器u2的第一端，所述红外发射器u2的第二端通过所述电阻r2接地，所述红外发射器u2的第一端连接所述运放u3的同相输入端，所述红外发射器u2的第二端连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r5连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述运放u1的同相输入端。

5、进一步，本实用新型中所述红外发射电路还包括三极管q2、运放u5和电阻r8，所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r8连接5v电源，所述运放u5的反相输入端连接vref1参考电压，所述运放u5的输出端连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极连接5v电源，所述三极管q2的集电极连接所述开关管q1的第一端。

6、进一步，本实用新型中所述红外接收电路包括红外接收器u4、电阻r9、电阻r10、运放u6、电阻r11和电阻r12，所述红外接收器u4的第一端连接5v电源，所述红外接收器u4的第二端通过所述电阻r9接地，所述红外接收器u4的第二端通过所述电阻r10连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r11接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

7、进一步，本实用新型中所述运放u6的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r13、电容c4、电阻r14、电容c5、电阻r15、运放u7和电阻r16，所述电阻r13的第一端连接所述运放u6的输出端，所述电阻r13的第二端连接所述电阻r14的第一端，所述电阻r14的第二端通过所述电容c5接地，所述电阻r14的第二端连接所述运放u7的同相输入端，所述运放u7的反相输入端通过所述电阻r15接地，所述运放u7的输出端通过所述电阻r16连接所述运放u7的反相输入端，所述运放u7的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

8、进一步，本实用新型中还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻rt、三极管q3、电阻r19、电阻r17、运放u8、变阻器rp1和电阻r20，所述电阻r19的第一端连接5v电源，所述电阻r19的第二端连接三极管q3的集电极，所述电阻r19的第二端通过所述热敏电阻rt连接所述三极管q3的基极，所述三极管q3的发射极通过所述电阻r17接地，所述三极管q3的发射极连接所述运放u8的同相输入端，所述运放u8的反相输入端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端接地，所述运放u8的输出端通过所述电阻r20连接所述变阻器rp1的滑动端，所述运放u8的输出端连接所述运放u6的反相输入端。

9、进一步，本实用新型中所述温度检测电路还包括二极管d1、电阻r21、电容c6和稳压管d3，所述二极管d1的阳极连接所述运放u8的输出端，所述二极管d1的阴极连接所述电阻r21的第一端，所述电阻r21的第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r21的第二端连接所述稳压管d3的阴极，所述稳压管d3的阳极接地，所述电阻r21的第二端连接所述主控单元的第二输入端。

10、本实用新型的工作原理及有益效果为：

11、本实用新型中，通过红外检测的方法对环境中有毒有害气体进行检测，红外发射电路用于发出特定波长范围的红外光信号，部分红外光被气体分子吸收，红外接收电路用于检测剩余部分的红外光信号，并将接收到的红外信号转为电信号送至主控单元，该电信号与被测气体分子的浓度成反比，主控单元通过该电信号的大小即可判断被测气体的浓度。

12、具体的，红外发射电路的工作原理为：工作时，运放u1输出正电压信号，开关管q1导通，这时，5v电源经开关管q1后加至红外发射器u2，红外发射器u2产生红外信号，同时红外发射器u2两端的电压分别加至运放u3的同相输入端和运放u3的反相输入端，运放u3构成放大电路，然后将放大后的电压送至运放u1反相输入端，运放u1构成减法器，当5v电源稳定不变时，红外发射器u2两端的电压稳定不变。5v电源受工作环境的影响，导致其在工作时出现浮动，当5v电源偏高时，红外发射器u2两端的电压变大，运放u3所输出的电压就会变大，从而使运放u1同相输入端的电压变大，因此，运放u1输出的电压变大，开关管q1的控制端电压变大，因此，开关管q1的第一端和开关管q1的第二端之间的管压降变大，从而使红外发射器u2两端的电压减小。当5v电源偏低时，红外发射器u2两端的电压减小，运放u3所输出的电压就会减小，从而使运放u1同相输入端的电压减小，因此，运放u1输出的电压减小，开关管q1的控制端电压减小，因此，开关管q1的第一端和开关管q1的第二端之间的管压降就会减小，从而使红外发射器u2两端的电压变大。因此，本实用新型能够保证红外发射器u2在工作过程中其两端的工作电压稳定不变，提高红外信号发射的稳定性，从而提高通过红外检测的方法检测环境中有毒有害气体时的精度。

技术特征：

1.环境检测系统，其特征在于，包括红外发射电路、红外接收电路和主控单元，所述红外发射电路用于发射红外信号，所述红外接收电路用于接收红外信号，所述红外接收电路连接所述主控单元，所述红外发射电路包括运放u1、电阻r4、电阻r3、开关管q1、红外发射器u2、电阻r2、运放u3和电阻r5，

2.根据权利要求1所述的环境检测系统，其特征在于，所述红外发射电路还包括三极管q2、运放u5和电阻r8，所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r8连接5v电源，所述运放u5的反相输入端连接vref1参考电压，所述运放u5的输出端连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极连接5v电源，所述三极管q2的集电极连接所述开关管q1的第一端。

3.根据权利要求1所述的环境检测系统，其特征在于，所述红外接收电路包括红外接收器u4、电阻r9、电阻r10、运放u6、电阻r11和电阻r12，所述红外接收器u4的第一端连接5v电源，所述红外接收器u4的第二端通过所述电阻r9接地，所述红外接收器u4的第二端通过所述电阻r10连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r11接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

4.根据权利要求3所述的环境检测系统，其特征在于，所述运放u6的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r13、电容c4、电阻r14、电容c5、电阻r15、运放u7和电阻r16，所述电阻r13的第一端连接所述运放u6的输出端，所述电阻r13的第二端连接所述电阻r14的第一端，所述电阻r14的第二端通过所述电容c5接地，所述电阻r14的第二端连接所述运放u7的同相输入端，所述运放u7的反相输入端通过所述电阻r15接地，所述运放u7的输出端通过所述电阻r16连接所述运放u7的反相输入端，所述运放u7的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

5.根据权利要求3所述的环境检测系统，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻rt、三极管q3、电阻r19、电阻r17、运放u8、变阻器rp1和电阻r20，所述电阻r19的第一端连接5v电源，所述电阻r19的第二端连接三极管q3的集电极，所述电阻r19的第二端通过所述热敏电阻rt连接所述三极管q3的基极，所述三极管q3的发射极通过所述电阻r17接地，所述三极管q3的发射极连接所述运放u8的同相输入端，所述运放u8的反相输入端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端接地，所述运放u8的输出端通过所述电阻r20连接所述变阻器rp1的滑动端，所述运放u8的输出端连接所述运放u6的反相输入端。

6.根据权利要求5所述的环境检测系统，其特征在于，所述温度检测电路还包括二极管d1、电阻r21、电容c6和稳压管d3，所述二极管d1的阳极连接所述运放u8的输出端，所述二极管d1的阴极连接所述电阻r21的第一端，所述电阻r21的第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r21的第二端连接所述稳压管d3的阴极，所述稳压管d3的阳极接地，所述电阻r21的第二端连接所述主控单元的第二输入端。

技术总结本技术涉及环境检测技术领域，提出了环境检测系统，包括红外发射电路，红外发射电路包括运放U1、开关管Q1、红外发射器U2、运放U3和电阻R5，运放U1的反相输入端连接Vref1参考电压，运放U1的输出端连接开关管Q1的控制端，开关管Q1的第一端连接5V电源，开关管Q1的第二端连接红外发射器U2的第一端，红外发射器U2的第二端接地，红外发射器U2的第一端连接运放U3的同相输入端，红外发射器U2的第二端连接运放U3的反相输入端，运放U3的输出端通过电阻R5连接运放U3的反相输入端，运放U3的输出端连接运放U1的同相输入端。通过上述技术方案，解决了相关技术中通过红外检测的方法检测环境中有毒有害气体时精度差的问题。技术研发人员：王亚飞,王楠,马钰明,赵丹阳受保护的技术使用者：石家庄达博保尔新能源科技有限公司技术研发日：20231218技术公布日：2024/7/18