[发明专利]一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，电流驱动电路与DFB激光器相连，DFB激光器与光纤耦合器相连；

所述光纤耦合器用于将DFB激光器发射的光束分成第一束光信号和第二束光信号分别传送至第一光电探测器和气室；第一光电探测器将接收的第一束光信号转化为参考电压后传送至第一可编程放大电路；所述气室用于存储待测气体，气室与第二光电探测器相连，所述第二光电探测器用于接收从气室输出的光信号并转化为电压信号传送至第二可编程放大器；

第一可编程放大器和第二可编程放大器的输出端分别与差分电路的第一输入端和第二输入端相连，所述差分电路的输出端与信号调节电路的输入端相连，信号调节电路的输出端与微处理器相连；所述微处理器根据获取的信号调节电路的输出信号计算待测气体吸收波长电压差，并再利用待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系，最终计算得出待测气体的浓度。

2.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述DFB激光器还与温控电路相连，所述温控电路与微处理器相连。

3.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述第一可编程放大电路包括第一可编程放大芯片、第一缓冲电路和第一增益控制电路，所述第一缓冲电路和第一增益控制电路均与所述第一可编程放大芯片相连。

4.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述第二可编程放大电路包括第二可编程放大芯片、第二缓冲电路和第二增益控制电路，所述第二缓冲电路和第二增益控制电路均与所述第二可编程放大芯片相连。

5.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述信号调节电路包括滤波电路，所述滤波电路的输入端与差分电路的输出端相连，滤波电路的输出端与微处理器相连。

6.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述第一光电探测器和第二光电探测器均为PIN光电探测器。

7.如权利要求1所述的一种基于可编程放大器的气体浓度检测系统，其特征在于，所述滤波电路为低通滤波器。

8.一种如权利要求1所述的基于可编程放大器的气体浓度检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：调试DFB激光器发射的光路，对DFB激光器进行恒温控制，并将待测气体冲入气室；

步骤(2)：微处理器分别调节第一可编程放大电路、第二可编程放大电路和差分电路的放大倍数，并获取信号调节电路输出的电压信号，计算气体吸收峰波长与气体无吸收波长处分别相对应的电压值之间的差值，获得待测气体吸收波长电压差；

步骤(3)：重复步骤(2)，获取一组待测气体吸收波长电压差，求取平均值，再根据待测气体吸收波长电压差与待测气体浓度的已知对应关系以及待测气体吸收波长电压差平均值，计算得出待测气体的浓度。