[实用新型]一种光纤甲烷传感器

权利要求书

1.一种光纤甲烷传感器，包括调制谐波电路、高频调制电路、信号叠加电路、温控芯片、制 冷芯片、光源、光纤、光电转换器、前置放大滤波器、倍频器、移相电路、乘法器、滤波器 Ⅰ、滤波器Ⅱ、模数转换器、数模转换器和处理器，其特征在于：信号叠加电路一端连接有 高频调制电路和调制谐波电路，另一端上连接有光源，调制谐波电路的输入端与数模转换器 相连，高频调制电路的输入端与数模转换器相连，调制谐波电路用于产生低频锯齿波，高频 调制电路用于产生高频正弦波，信号叠加电路将输入信号进行叠加放大后驱动光源发光；制 冷芯片一端与温控芯片相连，另一端与光源相连，制冷芯片对光源进行冷却，温控芯片用于 控制制冷芯片的工作状态；数模转换器的输入端与处理器相连，输出端与温控芯片相连，数 模转换器将数字化温度控制信号转化为模拟信号输出；模数转换器输入端与制冷芯片相连， 输出端与处理器相连，模数转换器将模拟化电流信号转化为数字信号输出；高频调制电路输 出端与倍频器相连，倍频器的输出端连接有移相电路和乘法器，移相电路的输出端连接在乘 法器上，倍频器将输入信号处理并输出二倍频信号至乘法器和移相电路，移相电路将二倍频 信号的相位平移90°输出至乘法器；光纤一端与光源相连，另一端与光电转换器相连，光纤 将光信号输出，光电转换器将光信号转化为电信号；前置放大滤波器一端与光电转换器相连， 另一端与乘法器相连，前置放大滤波器将输入信号进行放大滤波后输出，乘法器将输入信号 相乘并提取出前置放大滤波器输出信号含有的二次谐波信号；滤波器Ⅰ一端与乘法器相连， 另一端与处理器相连，滤波器Ⅰ对输入信号进行滤波处理，处理器对信号进行运算得出甲烷 浓度；滤波器Ⅱ一端与光电转换器相连，另一端与处理器相连，滤波器Ⅱ滤去光电转换器输 出信号的高频部分并输出光强直流分量信号至处理器。

2.根据权利要求1所述的一种光纤甲烷传感器，其特征在于：所述光源为分布反馈激光二极 管。

3.根据权利要求1所述的一种光纤甲烷传感器，其特征在于：所述乘法器为模拟乘法器。

4.根据权利要求1所述的一种光纤甲烷传感器，其特征在于：所述数模转换器选用德州仪器 有限公司生产的数模转换器，其型号为DAC7611。

5.根据权利要求1所述的一种光纤甲烷传感器，其特征在于：所述处理器选用德州仪器有限 公司生产的处理器，其型号为AM3871。