[发明专利]基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法

权利要求书

1.基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)系统上电，系统进行初始化；

(2)采样开始，DC偏置电压使能；

(3)运放0使能，延时200us；

(4)运放1使能，延时200us；

(5)红外发射使能，延时60us；

(6)模拟量采集；

(7)运放、直流偏置、红外发射禁用；

(8)红外发射禁能；

(9)检查烟雾浓度是否达到阈值，如果达到报警，如果未达到结束。

2.根据权利要求1所述基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤(1)中系统初始化的方法如下：所述系统初始化是通过对运放0和运放1的参数进行配置；所述运放0的参数配置方法具体如下：K0、K1为模拟信号输入选通开关，K2为短路开关，S1为滤波回路选通开关，当S1闭合时，由R1和C1的滤波电路接入电路；S2为信号反馈选通开关；所述运放1的参数配置方法具体如下：K3、K4为模拟信号输入选通开关，K5为短路开关，S4为接地选通开关，当S4闭合时信号通过R2接地，S5为偏置电压选通开关，当S5开关闭合时接通偏置电压；S3开关为直流耦合选通开关，当S3闭合时选择直流耦合，当S3断开时选择交流耦合，R2和C3组成了运放1的反馈电路；S6、S7是接地和偏置电压选通开关。

3.根据权利要求1所述基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤(6)中采集的模拟量数据通过中位递推平均值滤波算法处理。

4.根据权利要求3所述基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，所述中位递推平均值滤波算法的具体公式如下：

S_m＝{S(n-m)；S(n-m+1)；...S(n)

其中，m为用于中位递推平均值滤波算法计算的采样数据的个数，且m为奇数；Sm为参与滤波的m个采样值；n为当前采样数据的序列号。

5.根据权利要求4所述基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，所述中位递推平均值滤波算法的具体方法包括如下步骤：

步骤S1、按照模拟量采集数值的大小进行排序，具体如下：

A_m＝{A(0)；A(1)；...A(m-1)

其中，A_m为m个采样数据的状态转移矩阵；

步骤S2、去掉步骤S1中采集数值中的一个最大值和一个最小值，具体如下：

A_m-2＝{A(1)；A(2)；...A(m-2)

其中，A_m-2为去掉采集数值中的一个最大值和一个最小值后的(m-2)个采样数据的状态转移矩阵；

步骤S3、按照平均值滤波算法算出模拟量采集数值的当前状态值：

其中，X_k为采样数据的当前状态值；

步骤S4、根据卡尔曼滤波函数可得模拟量采集数值的状态方程和观测方程，分别如下：

其中，X_k-1为采样数据的上一个时刻的状态值；V_k为给到X_k的一个输入；W_k为过程噪声；B为控制矩阵；C为X_k乘上某种关系得到要观测的值；y_k为观测噪声。

6.根据权利要求1所述基于交流耦合AFE电路设计的烟雾传感器的检测方法，其特征在于，所述交流耦合电路AFE由两个运放0和运放1组成，交流耦合电路AFE可软件配置交流耦合的状态，并且可配置运放放大倍数。