[发明专利]一种脉冲信号检测系统、方法及粒子计数器

说明书

技术领域

本发明涉及计量检测技术领域，特别涉及一种脉冲信号检测系统、方法及粒子计数器。

背景技术

目前，传感器输出的信号大部分是频率比较高，并且没有规律的尖峰信号，参见图1所示。这种信号的随机性比较强，并且脉冲的时间短，即脉冲宽度较窄，尖峰幅值持续时间小于1us，信号幅度微弱等。这些特点导致后续对传感器输出信号的提取带来一系列的困难，需要在很短的时间内迅速识别出每个尖峰信号的特征幅度和时间跨度等。

现有技术中，通常是对传感器输出的信号首先进行放大处理，然后对放大后的信号进行提取。如图2所示，传感器100输出的原始信号经过放大模块200进行放大处理以后，将放大后的信号输出给处理器300。

与图2对应的信号波形如图3所示，图3中的a是传感器输出的原始信号，图3中的b是放大模块输出的放大后的信号。

虽然图3中的b是放大后的信号，但是信号的尖峰宽度还是很窄，持续时间很短，这样对于处理器的要求就很高，需要处理器在极短的时间内捕获到尖峰上最高的点的信号，即幅值。如果捕捉不到该尖峰的幅值，那么这次检测的形态信息将是错误的。这样就需要处理器的处理速度非常快，将增加处理器的成本。另外，对于AD要求也比较高，有个尖峰的幅值太大时，AD的采样范围有限，将无法采集到超过其采样范围的幅值的信号。

综上所述，目前的信号处理方式，一方面对处理器的要求比较高，另一方面可能AD也达不到采样要求。造成采集的信号某些丢失，或者某些信号出现形态错误等情况。

因此，本领域技术人员需要提供一种传感器输出信号的处理电路，能够准确采集到所有的信号，不出现丢失或错误的情况，并且对处理器的要求比较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种脉冲信号检测系统、方法及粒子计数器，能够准确捕获到传感器输出的信号，并且对处理器的要求低。

本发明提供一种脉冲信号检测系统，连接于一传感器，该脉冲信号检测系统包括：微分放大电路、积分放大电路、脉冲信号整形电路和处理器；

所述微分放大电路，连接于所述传感器，所述微分放大电路用于将传感器输出的信号进行滤波放大处理；

所述积分放大电路，连接于所述微分放大电路，所述积分放大电路用于将滤波放大后的信号进行波形放大处理；

所述脉冲信号整形电路，连接于所述积分放大电路，所述脉冲信号整形电路用于将波形放大后的信号进行处理，生成方波脉冲信号；

所述处理器，连接于所述脉冲信号整形电路，所述处理器用于对该方波脉冲信号进行识别和测量。

优选地，所述积分放大电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻和第一电容；

所述运算放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述运算放大器的第一输入端连接所述微分放大电路，所述第一输入端接收所述滤波放大后的脉冲信号，

所述运算放大器的输出端连接所述脉冲信号整形电路；

所述运算放大器的第二输入端通过所述第一电阻接地；

所述运算放大器的第二输入端通过所述第二电阻连接所述放大器的输出端；

所述第一电容并联在所述第二电阻的两端。

优选地，该系统还包括高频滤波电容；

所述高频滤波电容连接在所述微分放大电路和所述积分放大电路之间。

优选地，该系统还包括：补偿电路；

所述补偿电路连接于所述运算放大器的第一输入端，用于对所述积分放大电路补偿失调电压。

优选地，所述补偿电路包括：第三电阻、第四电阻和可调电阻；

所述运算放大器的第一输入端通过所述第四电阻接地；

所述可调电阻的一端连接一电源，所述可调电阻的另一端接地，所述可调电阻的调节端通过所述第三电阻连接于所述运算放大器的第一输入端。

优选地，所述脉冲信号整形电路包括：快速比较器、第五电阻、第六电阻和第三滤波电容；

所述快速比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端，

所述快速比较器的第一输入端连接所述积分放大电路；

所述快速比较器的第二输入端通过所述第六电阻接地；

所述第三滤波电容并联在所述第六电阻的两端；

所述快速比较器的第二输入端通过所述第五电阻连接一电源；

所述快速比较器的输出端连接于所述处理器。

本发明实施例还提供一种低成本实现脉冲信号快速精确检测的方法，应用于检测空气中颗粒物的含量，包括以下步骤：

接收光感应传感器输出的信号；

对所述信号进行微分放大处理；