[发明专利]便携式CO2高灵敏检测系统

摘要

本发明公开了一种便携式CO2高灵敏检测系统，包括有主控芯片，与主控芯片连接的有激光器温度控制器和电流控制器，主控芯片通过SPI接口连接SD卡，主控芯片通过通用异步收发传送器与上位机连接，所述的激光器温度控制器和电流控制器均与DFB激光器连接，所述的DFB激光器发射的激光通过光纤准直器准直后进入Herroitt多次反射吸收池内，光电探测器对Herroitt多次反射吸收池内的光谱信号进行探测，光电探测器与信号调理电路连接，信号调理电路与所述的主控芯片连接。本发明系统集成度高，体积小，重量轻，功耗低，便于外场实验和一些飞行实验，采用嵌入式系统，可以直接得到浓度值，并可以存储，不需要上位机的后续处理，采用多次反射吸收池，大大增加了检测灵敏度。

主权项

一种便携式CO2高灵敏检测系统，其特征在于：包括有主控芯片，与主控芯片连接的有激光器温度控制器和电流控制器，主控芯片通过SPI接口连接SD卡，主控芯片通过通用异步收发传送器与上位机通讯，所述的激光器温度控制器和电流控制器均与DFB激光器连接，所述的DFB激光器发射的激光通过光纤准直器准直后进入Herroitt多次反射吸收池内，光电探测器对Herroitt多次反射吸收池内的光谱信号进行探测，光电探测器与信号调理电路连接，信号调理电路与所述的主控芯片的模数转换器连接，由主控芯片生成激光器扫描波形，产生500Hz的锯齿波扫描激光器波长，再配置系统外围设备，检测SD卡是否插入和初始化状态，当检测SD卡挂载成功后，在SD卡中生成文件夹，以保存浓度值和原始光谱信号，软启动DFB激光器，所述的激光器温度控制器和电流控制器驱动DFB激光器，当DFB激光器波长稳定后，激光经过光纤准直器准直后进入Herroitt多次反射吸收池内，光电探测器对Herroitt多次反射吸收池内的光谱信号进行探测，光电探测器将光谱信号转换为电信号，主控芯片的模数转换器采集通过信号调理电路调理后的电信号，控制芯片根据朗伯比尔定律，原始光谱数据经过背景扣除、基线拟合后得到吸光度曲线，根据标定好的激光器在稳定后的波长范围的相对波长，对吸光度在频域上进行积分，已知吸收光程、CO2吸收线强和温度，由积分面积计算出浓度，每150ms计算一个浓度结果存入SD卡，同时每10秒钟保存一次原始的吸收光谱数据，用以数据处理时对浓度进行修正。