[发明专利]一种粒子计数传感器及控制该传感器的方法、装置及介质

说明书

本申请公开了一种粒子计数传感器及控制该传感器的方法、装置及介质，涉及光学领域。本申请所提供的粒子计数传感器，包括：工作光源、光电探测器、跨阻放大器、噪声减法器；粒子在工作光源发出光束中激发形成散射光，光电探测器接收散射光后将散射光转化为光电流信号；跨阻放大器的输入端与光电探测器的输出端连接，将光电流信号放大转换为电压脉冲信号，噪声减法器的同相输入端与跨阻放大器的输出端连接。粒子计数传感器工作时，通过噪声减法器将电压脉冲信号值减去减法参考值实现对粒子计数传感器的噪声补偿，提高了粒子计数传感器的精确度。

技术领域

本申请涉及光学领域，特别是涉及一种粒子计数传感器及控制该传感器的方法、装置及介质。

背景技术

粒子在粒子计数传感器腔体中激发出散射光，并被光电探测器接收并转换为光电流信号。但是粒子的散射光信号受到激光光源、形成的光路以及光路所在的腔体影响，例如由于激光光源无法实现理想的准直，存在光路以外的散射光形成粒子计数传感器的底噪。由于光电流的信号值较小，难以通过该信号有效识别粒子粒径信息。因此为了识别粒子散射光信号，通常在光电探测器输出端连接放大处理电路将粒子散射光信号放大并转换为能够被有效识别的电压脉冲信号，但是在对粒子的散射光信号进行放大的同时，也放大了底噪的信号。

现有技术中为了减少底噪的影响，通常采用隔直电路来滤掉噪声。然而隔直电路虽然可以隔离掉噪声，保留交流信号的粒子电压脉冲信号，但是经过隔直电路的粒子电压脉冲信号会引入新的电噪声，导致单位时间内能够采集粒子的信号数降低，或者导致隔直电路输出的粒子电压脉冲信号重叠，进而导致粒子计数传感器的精确度下降。

由此可见，如何提高粒子计数传感器的精确度，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种粒子计数传感器及控制该传感器的方法、装置及介质，用于提高粒子计数传感器的精确度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种粒子计数传感器，包括：光路结构，所述光路结构包括形成光束的工作光源、以及接收光束的光陷阱，光束沿传播的路径形成光路；气路结构，所述气路结构包括进气件、排气件，用于实现带粒子流体进入和排出粒子计数传感器的腔体，所述带粒子流体沿进入和排出的路径形成气路；所述气路与所述光路叠加的区域形成光敏区；光接收转化装置，所述光接收转换装置包括光电探测器，所述光电探测器用于接收所述带粒子流体中粒子在所述光敏区激发形成的散射光；

还包括：

处理电路，所述处理电路包括跨阻放大器、噪声减法器；

所述跨阻放大器的输入端与所述光电探测器的输出端连接，用于将所述光电流信号转换为电压脉冲信号；

所述噪声减法器的同相输入端与所述跨阻放大器的输出端连接，用于将接收到的同相输入端信号值减去反相输入端减法参考值以实现对粒子计数传感器的噪声补偿；

所述减法参考值由所述粒子计数传感器的所述气路结构不工作且具有所述工作光源形成的所述光路时所述跨阻放大器输出端的电压脉冲信号值获得。

优选地，所述减法参考值依据对非工作状态时所述粒子计数传感器、工作状态时所述工作光源、所述光电探测器的系统标定得到。

优选地，所述减法参考值的所述系统标定包括：

预设的暗电流标准电压值、标准光接收转化系数、标准工作光源转换电压值；

在保持非工作状态待测粒子计数传感器腔体内黑暗的情况下，获取所述跨阻放大器输出端的第一电压值；

在保持非工作状态待测粒子计数传感器的腔体内黑暗的情况下，通过标准光源向所述光电探测器施加第一预设功率的光束，并获取所述跨阻放大器输出端的第二电压值；根据所述第一电压值、所述第一预设功率与所述第二电压值获取所述光电探测器的光接收转化系数；