[实用新型]一种基于TDLAS的传感器电路

权利要求书

1.一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，包括：微控制器单元、激光器驱动电路、温控电路和光电探测器接收电路；

所述微控制器单元MCU，包括ADC控制器和DAC控制器；所述ADC控制器采集光电探测器接收电路的输出信号，并采用锁相放大的方法计算气体浓度；所述DAC控制器输出高频正弦波与低频锯齿波的叠加信号，以及变化的电压信号；

所述激光器驱动电路，用于放大MCU产生的高频正弦波与低频锯齿波的叠加信号，并将电压信号转换为电流信号来驱动激光器；

所述温控电路，包括运算放大器；所述运算放大器的反向输入端与输出端直接相连；所述运算放大器的同向输入端与所述DAC控制器的输出端连接；用于接收DAC控制器输出的电压信号，控制激光器的工作温度；

所述光电探测器接收电路，用于将光电探测器输出电流信号转换为电压信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，所述微控制器单元的内核是带FPU的ARM Cortex-M7，其闪存FLASH为1024KB，静态内存SRAM为1024KB。

3.根据权利要求2所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，所述MCU电路采用STM32H743VIT6芯片构成。

4.根据权利要求3所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，所述温控电路，包括TEC控制器ADN8834、电阻R23、电阻R31～R34、电阻R38～R41；

ADN8834的IN1P引脚分别连接电阻R33和R34一端，电阻R33的另一端连接到VREF，电阻R34另一端接地；IN1N引脚分别连接电阻R31和R32的一端，R31另一端连接到VREF，电阻R32另一端连接到激光器热敏电阻端口，R23为反馈电阻连接到IN1N和OUT1引脚；IN2P引脚连接到微控制器单元MCU的DAC输出端口；VLIM引脚分别连接R38和R39一端，R38另一端与VREF连接，R39另一端接地，用于设置输出电压极限；ILIM引脚分别连接R40和R41一端，R40另一端与VREF连接，R41另一端接地，用于设置输出电流极限。

5.根据权利要求3所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，激光器驱动电路包括运算放大器U6、运算放大器U5、电阻R19～R22和电阻R24～R27；

运算放大器U6的5脚接+5V电源，运算放大器U6的同相输入端连接电阻R25接到微控制器单元MCU的DAC输出端，运算放大器U6的反相输入端分别连接电阻R21和R19的一端，电阻R21的另一端接地，电阻R19的另一端连接到运算放大器U6的输出端，用于改变电压放大倍数；运算放大器U5的5脚接+5V电源，运算放大器U6的同相输入端分别连接电阻R22和R20的一端，电阻R22的另一端连接到运算放大器U6的输出端，电阻R20的另一端连接到电阻R24一端；运算放大器U6的反相输入端分别连接电阻R26和R27的一端，电阻R26的另一端连接到运算放大器U6的输出端，电阻R27的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，光电探测器接收电路包括运算放大器U4、运算放大器U8、电容C6、电容C14、电阻R7和电阻R10；

运算放大器U4的5脚接+5V电源，运算放大器U4的同相输入端分别连接电容C14和电阻R10一端，电容C14和电阻R10的另一端接地，运算放大器U4的反向输入端与光电探测器输出端相连；电阻R7和电容C6并联，一端连接到运算放大器U4的反向输入端，另一端连接到运算放大器U4的输出端，运算放大器U4和运算放大器U8的输出端分别与微控制器单元MCU的ADC控制器端口相连，用于采集两路光电探测器输出信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于TDLAS的传感器电路，其特征在于，运算放大器U4、运算放大器U5、运算放大器U6和运算放大器U8均采用AD8628ATRZ运算放大器。