[实用新型]一种用于气体分析仪的可调谐激光二极管驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于气体分析仪的可调谐激光二极管驱动电路。 

背景技术

目前用于工业废气排放和工业生产过程气体在线监测的气体分析仪，大都采用可调谐二极管激光吸收光谱法的气体测量技术，该技术由于采用可调谐激光单谱线吸收技术，很好地解决了背景气体的交叉干扰、粉尘和视窗污染对测量的干扰，具有无需采样预处理系统、现场安装测量、测量精度高、响应速度快等优点，可广泛应用于冶金、石油、化工、垃圾焚烧等行业中，对生产过程中的CO、O₂、CO₂、HC1、HF、NH₃、H₂O和CH₄等多种气体浓度进行在线监测，从而实现生产过程自动控制。该种技术还能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境，无需采样预处理系统，测量精度高，响应速度快、结构简单。但是如果实现上述功效，需要对激光器提供一种性能稳定、精度高、高可靠性的电流驱动电路。 

实用新型内容

本实用新型在于提供一种性能稳定、精度高、高可靠性的适用于气体分析仪的可调谐激光二极管驱动电路。 

本实用新型目的是这样实现的：该可调谐激光二极管驱动电路，它主要由数模转换控制电路、分压电路和恒流源电路及驱动电路组成，所述数模转换控制电路产生的电压信号经分压电路输出一稳定的电压信号至恒流源电路的输入端，恒流源电路将输入的电压信号转换为电流信号并经驱动电路放大输出至气体分析仪激光器的控制端。 

所述数模转换控制电路由单片机U1和数模转换器U3及电压跟随器构成， 单片机U1的数据线和地址线及控制线分别与数模转换器U3对应的输入端相连接，数模转换器U3的输出端接电压跟随器的输入端，电压跟随器输出的基准电压信号接分压电路的输入端。 

所述分压电路由控制芯片U2、运算放大器U7B、U5C、U5A、电容C11～C15和电阻R2～R5组成，所述运算放大器U7B、U5C、U5A依次串接在控制芯片U2的输出端，电容C11～C15和电阻R2～R5分别为运算放大器U7B、U5C、U5A的外围元件。 

所述恒流源电路由运算放大器U6和电容C16～C21及电阻R6～R11组成，电容C16～C21和电阻R6～R11为运算放大器U6的外围元件，其中电阻R7和R11构成运算放大器U6的反馈电路。 

所述驱动电路由MOS管T1、T2和电阻R10、R11构成，MOS管T1、T2并行连接，其输入端接于恒流源电路的输出端，电阻R11接于其输出端。 

所述电压跟随器由运算放大器U5D和电容C8、C9组成，运算放大器U5D的输入端接数模转换器U3的输出端，其输出的基准电压输出至分压电路的输入端。 

本实用新型取得的技术进步：由于数模转换控制电路采用单片机控制，其产生的电压信号的频率和幅值均可根据实际需要进行调整，并且该电压信号经分压电路和恒流源电路及驱动电路的加工处理，即产生一稳定可调的电流控制信号，用于控制和调节气体分析仪的激光器。从而实现对多种气体浓度的在线监测的自动控制，同时驱动电路测量精度高，响应速度快、结构简单。 

附图说明

图1为本实用新型的方框图。 

图2为数模转换控制电路和分压电路的电路原理图。 

图3为恒流源电路和驱动电路的电路原理图。 

具体实施方式

如图1所示，该可调谐激光二极管驱动电路主要由分压电路、数模转换控 制电路和恒流源电路及驱动电路组成，所述分压电路为数模转换电路提供基准电压，数模转换控制电路产生的电压信号经分压电路输出一稳定的电压信号至恒流源电路的输入端，恒流源电路将输入的电压信号转换为电流信号并经驱动电路放大输出至气体分析仪激光器的控制端。其各部分的构成及工作原理如下：