浅析光电传感器在烟尘浊度检测方面的应用研究及系统设计.docx

    浅析光电传感器在烟尘浊度检测方面的应用研究及系统设计    Summary：随着科技的发展，光电传感器品种日益繁多，产量剧增，各种规格的产品可以提供给广大的市场用户，因此应用的范围也得到了扩大本文研究了光电传感器的工作原理，同时也对烟尘浊度检测反馈电路的基本组成电路的设计和应用进行了一定的研究光电传感器集成了模拟电路和数字逻辑电路的优点，运用模块化的思想，使得设计更加容易，更加方便，而且应用起来更加灵活，电路简单容易布控，工作稳定性大大提高Keys：光电传感器；反馈电路；烟尘浊度；基本组成电路1、引言1.1课题研究的背景和意义近年来我国的汽车保有量的增长速度是任何一个国家都无法企及的，所以这个所排放出的汽车尾气是我国目前空气质量问题的最为主要的原因之一还有一些比如工业排放，生产生活排放，我国的能源结构等问题，都造成了我国空气质量问题的一些成因大家对于像PM2.5，PM10等这些专业的污染名词都已十分了解特别是近半年时间以来，我国更是有三分之一的国土面积笼罩在了雾霾天气之中，74个重点监测的城市半数以上空气质量都达到了污染级别消除工业烟尘的相应的污染，最主要需要解决的就是了解烟尘排放量。

对烟尘源检测与显示以及超标报警是最首要的由于烟道里相应的烟尘浊度，可以利用光在烟道传输变化来进行检测一旦烟道浊度有所增加的话，我们就知道光源发出光就会由于烟尘颗粒的原因，影响到折射与吸收这样我们的光检测器接收到的光就会减少，这个时候，相应的仪器就会做出处理了1.2光电传感器的发展方向光电传感器以光电效应为基础，把被测量的光信号的变化，变换成电信号或其他所需形式的信息输出光电传感器的应用范围也非常广泛，如LED照明、安防、智能家居、智能交通、智能农业、玩具、可穿戴移动设备等数码电子产品等未来随着社会科学技术的发展和普及，光电传感器应用将渗透到人类社会的方方面面2、光电探测器的工作原理光电探测器是以光电传感器为元器件包含传感器在内的成品仪器，是烟尘浊度检测方面的重要组成部分，光电探测器是利用了光电效应来探测光的信息，并将其转换成电信号的器件，在烟尘浊度检测系统中它占有极其重要的地位，它的灵敏度，响应时间和响应波长等一些特性参数直接影响光电烟尘浊度检测系统的总性能光辐射探测器按照响应的方式不同或者说器件的基本机理不同一般可以分为两大类，热电和光电图3放大电路设计图上图信号放大电路就是由于光发射部分的信号往往较弱，所以需要信号放大电路，光电探测器输出T3，接入T4端，输出信号由R26输入放大电路（由芯片OP07组合而成），放大后的信号是从芯片6输出，由W2来调节增益（放大倍数）。

3）信号判决电路设计信号判决电路分析：输入信号经过比较器LM339的5端口，与4端口电压进行比较，当5端口电压高于4端口时，2端口输出的是高电平，相反则输出低电平，这样形成了方波信号当输出的信号进入非门芯片时，再由两个非门进一步整形，最后通过U5的4端口输出对应的波形图，图中显示的是U5的两个非门，非门输入的是高电平的话，输出的就是低电平，相反就是高电平详细分析：发射系统和接收系统之间的红外光束被阻断时，比较器输出的高电平，发射系统和接收系统之间的红外光束恢复时，输出低电平，如果有少量烟尘通过，阻断的时间很短或者是断断续续的，反馈系统应该进行持续反馈，而不是马上恢复，因此为了安全起见加上保持电路，74HC是触发器，由3脚输入触发电平，其使5脚输出电压翻转，触发后面的反馈电路工作，且电平触发后不再随3脚电平变化而改变4、总结本文对光电检测反馈系统向相关技术人士做了询问，并学习了一些相关知识，后期对整体设计方面有些帮助，分析并了解了光电传感器的原理，应用方向，并对光探测器做了初步的研究包含了以下工作：讲述了光电传感器的概况及应用情况、特点详细介绍了光电探测器的工作原理及光电二极管的特性参数和结构原理。

对反馈系统电路各个部分都进行了详细的设计及电路分析Reference[1]钟声.国内外空气污染指数的现状及发展趋势[J].环境监控与预警.2016（03）.[2]吴兑.大城市区域霾与雾的区别和灰霾天气预警信号发布[J].环境科学与技术.2018（09）.[3]王建超;加快中国特色城市化发展研究[D];山东轻工业学院;2016年.[4]安敏英等，《光电子技术》[M]，北京，电子工业出版社，2013年.[5]王之江，《光学设计理论基础》[M]，北京，科学出版社，2017年.  -全文完-。