[发明专利]一种前散射样气池用激光光源光强自动控制系统

说明书

本发明涉及一种前散射样气池用激光光源光强自动控制系统，包括有具光源控制模拟信号、脉冲宽度调制信号输出功能的微控制器，为光源提供工作电压和电流的驱动电路，按照额定频率生成单一波长光波的激光光源，以及由控制信号调制电路和光强控制处理电路构成、内设有光源采样反馈信号及其光强闭环控制处理电路、并能抑制光强随机变化的光强自动控制电路。由于以设定的额定光强为基准，将实时检测到的光源采样电压信号与之作比较，即时按需自动地控制光源通电工作时间和输出功率，抑制光源强度的波动幅度，实现光强趋恒的闭环自动控制，结构科学且合理，为提高粉尘浓度测量仪的工作可靠性、检测精度及数据可信度提供了基础保障，有很强实用性。

技术领域

本发明涉及电气光控技术领域，特别是一种适于测量烟气中低浓度粉尘的前散射样气池用激光光源光强自动控制系统。

背景技术

前散射样气池是一种基于不同粉尘颗粒具有不同光谱吸收和反射特性机理设置的环保烟气检测装置，目前被广泛应用于环保粉尘检测系统中。其特点是以激光为入射光源，以充灌在气池管体内的样气为检测对象，以光谱仪为检测分析仪器。工作时，依据光谱仪检测到的入射光强与出射光强之间的差值作为样气池中由粉尘引发的光强损耗量，由此测算和判定出被测样气中所含粉尘的浓度及属性。由于光源光强是对比分析的基准，所以光源光强的稳定性至关重要。在目前常用的前散射粉尘检测系统中，光源工作的电气驱动控制系统的基本结构如图1所示，主要包括有内含A/D、D/A转换和脉冲宽度调制PWM电路、并能输出光源控制信号功能的微控制器1、为光源提供正常工作电压和电流的驱动电路2和受驱按照额定频率工作、生成单一波长光波功能的激光光源3。由于系统工作时的电压和电流容易受系统电气干扰及周围环境温度变化等的影响而发生随机变化，致使激光光源的发光强度也具随机可变性，由此影响入射光源光强的恒定性，导致影响粉尘测量仪的测量准确度、检测数据的重复性，从而影响检测数据的可信度，并由此给环保检测部门带来严重工作困扰。所以，如何克服激光光源在工作过程中光强容易发生随机变化的不良状况、提高粉尘浓度测量仪的工作可靠性和测量结果可信度，目前已成为业界迫切需要解决的一大难题。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术中所存在的不足，提供一种具有实时按需纠正光源光强变化功能、有利于确保粉尘浓度测量仪的检测精度和工作可靠性的前散射样气池用激光光源光强自动控制系统。

本发明的前散射样气池用激光光源光强自动控制系统，主体包括有内含A/D、D/A转换和脉宽调制电路，并按需输出光源控制信号功能的微控制器、能为光源提供工作电压和电流功能的驱动电路和能按照额定频率工作、生成单一波长光波功能的激光光源，特征在于：主体还包括有由控制信号调制电路和光强控制处理电路构成、具有抑制光强随机变化功能的光强自动控制电路；所述的光源控制信号包括有MO光源控制模拟信号、由脉冲宽度调制电路生成的PWM数字信号和DAC模拟信号；所述的激光光源上设置有电气接插座，其中：

所述的驱动电路中包含设置有与激光电源电气相连、上设有电源负极接线脚v-、电源正极接线脚v+和采光反馈接线脚BG的电气接插座，晶体三极管VT1，电容器C1和C2，及电阻R1和R2，其中：所述的晶体三极管VT1设置在电源负极接线脚v-与地之间，所述的电源正极接线脚v+与3.7V工作电源直接相连、并通过电容器C1接地、通过电容器C2与电源负极接线脚v-及晶体三极管VT1的集电极共接相连，所述的晶体三极管VT1的基极上设置有控制输入电气接续点A，其发射极上设置有另一端接地的电流采样电阻R1，并在其与电流采样电阻R1一端的共接点上设有采样电压信号DIN输出电气接续点B；所述的采光反馈接线脚BG上设置有采光信号输出电气接续点C、并通过电阻R2接地；