[发明专利]一种自适应减光计及其减光测量方法

说明书

本发明公开了一种自适应减光计及其减光测量方法，所述方法包括如下步骤：(1)接收源接收发光源发出的光；(2)接收源将接收到的光强度信号转化为电信号；(3)所述电信号发送到微控制单元MCU，微控制单元MCU根据接收的电信号的变化量来计算相应的减光率；(4)微控制单元MCU根据计算得到的减光率，调节微控制单元MCU中数模转换模块DA输出的模拟电压。本发明减光计所有的工作状态都由微控制单元MCU自行判断并根据判断结果去调节数模转换模块DA输出的模拟电压，完全可以做到低至0度乃至－10度到高至60度范围内的自适应放大输出，完全符合国标乃至欧标的测试要求。

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，具体是一种自适应减光计及其减光测量方法。

背景技术

烟雾报警器灵敏度测量时，依据就是报警器报警时的烟雾浓度；而烟雾浓度的测量就是对当前的烟雾浓度对光的衰减量来确定的，即测量减光率确定烟雾浓度，从而确定烟雾报警器的灵敏度。

当前在进行减光率测量的设备中，都会有一个发光源和一个接收源，用接收源接收来自发光源的光强度，根据接收的光强度的变化量来计算相应的减光率，但是发光源的温度特性会很大程度上影响发光源的发出的光的有效性。

在欧标里，烟雾浓度的精度是x.xxxdB/m，国标的减光率的精度要求是xx.xx％/m，至少做到1/10000的分辨精度才能达到标准的精度要求，考虑到测量的准确性，通常要做到分辨精度的2倍，即1/20000。

在通用器件里，AD的精度是10位，供电为5V；那么AD的分辨率是5mV。通过相关滤波算法后，可以做到1mV的分辨率。

接收源的输出经过放大模块放大后输出光强度信号，要达到标准的精度要求，需要多级放大级联后才能达到要求，放大模块方框图如图1所示，跨导放大级输出的V1幅度在200mV左右，后面2级再各放大10倍，就会达到要求。前置放大级放大10倍后的输出V2在2V左右，后级放大采用窗口放大，即只对前级输出的1.6V-2V的这400mV进行放大，如此有烟雾时的微量变化就会充分体现出来，这个窗口的范围会随着前置放大器的输出变化而变化，所以，现有的一些烟箱在光敏计里设置了一个手动旋钮电位器来调节这个窗口，以适应不同的变化范围。正因为引入了手动调节，所以对使用带来了不便，在做产品的高低温测试时，需要反复手动调节电位器，而调节范围的设计会导致出现输出的变化幅度超过调节幅度而失调。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应减光计及其减光测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自适应减光计，包括发光源、接收源、微控制单元MCU和放大模块；

所述接收源，用于接收所述发光源发出的光，并将接收到的光强度信号转化为电信号；

所述放大模块，用于接收所述电信号，并将电信号放大后输出到微控制单元MCU的数模转换模块DA；放大模块还接收所述数模转换模块DA输出的模拟电压，并根据所述数模转换模块DA输出的模拟电压调节放大模块所能采样到的电信号强度；

所述微控制单元MCU，用于接收所述放大模块输出的信号，根据接收到的信号的变化量来计算相应的减光率，并根据计算结果调节微控制单元MCU中的数模转换模块DA输出的模拟电压，使得放大模块的输出始终处于线性工作区，不会出现饱和或者截止。

作为本发明进一步的方案，所述放大模块包括依次连接的跨导放大模块、前置放大模块以及后级放大模块。

作为本发明进一步的方案，所述后级放大模块采用窗口比较器电路。