[发明专利]一种基于微米尺度传感器的铜金属蒸气浓度检测系统

权利要求书

1.一种基于微米尺度传感器的铜金属蒸气浓度检测系统，包括：微米尺度传感器、信号转换模块、信号放大模块、以及信号采集模块，其中：

所述微米尺度传感器通过电极放电将被测气体浓度转换为电流信号，并输出至信号转换模块；

所述信号转换模块包括高精密运算放大器，利用高精密运算放大器将所述电流信号转换为电压信号，并输出至信号放大模块；

所述信号放大模块包括仪表放大器，利用所述仪表放大器对所述电压信号进行放大，并输出至信号采集模块；

所述信号采集模块实现对所述电压信号的滤波、采集和输出。

2.根据权利要求1所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

优选的，所述微米尺度传感器安装在断路器灭弧室内壁，并带有电磁屏蔽罩。

3.根据权利要求2所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述微米尺度传感器的安装位置不宜太靠近喷口。

4.根据权利要求3所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述电磁屏蔽罩的材料根据所干扰电磁场的频率进行选择。

5.根据权利要求1-4所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述信号转换模块、信号放大模块以及信号采集模块外部套有电磁屏蔽罩，安装在断路器之外。

6.根据权利要求5所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述微米尺度传感器的电流信号采用BNC接头引出，通过屏蔽电缆输出电流信号。

7.根据权利要求5所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述屏蔽电缆在灭弧室接口处密封处理。

8.根据权利要求5所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述高精密运算放大器应用在信号转换模块中，实现电流-电压信号转换，其选择条件如下：pA级偏置电流、低于mV级的输入和输出失调电压、pF级共模输入电容和60-100dB以上共模抑制比。

9.根据权利要求5所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述仪表放大器应用在信号放大模块中，实现电压的信号的放大，其选择条件如下：70-100dB以上共模抑制比、1000Ω左右的输入阻抗、输入端的输入噪声低于10nv/Hz、线性误差低于0.0001％、输入和输出失调电压分别低于100μV和2mV。

10.根据权利要求5所述的铜金属蒸气浓度检测系统，其特征在于：

所述信号采集模块基于ARM微控制器实现所述电压信号的滤波、采集和输出。