在冶金工业生产过程中会产生各种气体,如一氧化碳、二氧化碳等。这些气体的浓度与安全生产密切相关,气体浓度的高低不仅影响生产效率和能耗,甚至有可能导致中毒、爆炸等事故的发生。因此,迫切需要一种能够用于冶金现场的气体浓度检测方法。
传统的在线气体检测方法多采用非分光红外法,但其易受到其他气体或粉尘的影响。而光电传感器是一种新型的传感器。与光传感器和电传感器不同,它集两者优点于一体,可以实现多种参数的测量,如微小位移、厚度、物体透射率等。常用的光电传感器主要包括光源、光探测器和信号处理三部分。无光照射时,光探测器输出直流电平;有光照射时,光探测器的输出信号发生变化,对输出信号进行处理,与被测量建立预测对应关系,从而实现了光电传感。但是由于外界环境的影响,光探测器的输出信号可能变得非常微弱,从而影响了光电传感器的灵敏度,导致误差的产生。因此,本文提出了一种脉冲调制型近红外光电传感器,可以很好地解决输出信号微弱的问题,能够用于冶金现场不同气体浓度的测试要求。
光电传感器系统设计
脉冲调制光源发出的光经过被测物体后进入光电探测器,信号处理电路对光电转换后的信号进行解调,最后在计算机上进行显示。在光电传感系统中,最关键的是脉冲调制光源电路和光电探测器电路。
光电探测器电路
电流-电压转换器又称光电放大器、光电转换器,在实际测量中检测元件光电二极管输出光电流。在用光电池、光电阻作检测元件时,由于它们的输出电阻很高,因此也可将其看作为电流源,通常情况下其电流数值是极小的。为了获得高精度的变换器,必须选用输入电阻高,偏置电流小的场效应管输入型运算放大器。故采用改进型电流-电压变换器即T型反馈电路组成电流-电压变换电路。
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