[发明专利]一种低功耗激光粉尘传感器

说明书

本发明公开一种低功耗激光粉尘传感器，包括主板、粉尘检测元件，所述主板与所述粉尘检测元件相连接；所述主板包括电源模块、电压采集模块、显示模块、指示灯模块、红外遥控模块、CAN通信模块、MCU控制模块、按键电路、电流输出模块、蜂鸣器模块、复位电路，所述MCU控制模块的输出端分别与所述显示模块的输入端、所述指示灯模块的输入端、所述电流输出模块的输入端、所述蜂鸣器模块的输入端相连接，所述MCU控制模块的输入端分别与所述红外遥控模块的输出端、所述按键电路的输出端、所述复位电路的输出端相连接，所述MCU控制模块的输入输出端分别与所述CAN通信模块的输入输出端、所述电压采集模块的输入输出端相连接。本发明可用于粉尘浓度高的矿井。

技术领域

本发明涉及一种低功耗激光粉尘传感器，属于传感器设计技术领域。

背景技术

目前煤矿粉尘传感器主要采用：(1)采用计重法原理的滤膜式粉尘采样器；(2)采用光学散射原理的粉尘测量仪；(3)采用静电感应原理的粉尘测量仪。重量法原理主要通过吸气式粉尘采样器，把空气中的粉尘过滤到滤膜上，然后配合精密天平称量清洁滤膜和含尘滤膜的重量差，该重量差即为吸入的计量体积空气中的粉尘含量，通过计算可得出环境中的质量浓度，该方法操作麻烦，无法连续在线监测。光散射法:当光照射在空气中悬浮颗粒物上时，会产生散射光，散射光的强度与其质量浓度成正比；通过测量散射光强度，应用质量浓度转换系数，得出颗粒物浓度值。

由于传统的粉尘传感器防护等级低，不易清洗，功耗较大且通信方式大多采用模拟通信或者485通信，通信距离近，通信稳定性差；本发明通过采用低功耗器件以及采用光散射原理的低功耗粉尘检测元件，即保证设备实时监控粉尘浓度，连续采集；又能实现设备的低功耗实现远距离供电及通信，目前主要用于矿井工作面粉尘浓度高的地方，由于环境较差，解决作业场所远距离供电及通信问题。

发明内容

要实现在作业场所的粉尘防治，必须要有可靠稳定的检测设备，要适应井下各种应用环境，需要实现远距离供电及通信；要实现远距离供电，粉尘传感器需要保证设备功耗必须低，且远距离供电之后由于线缆产生压降需要设备适应低电压工作，本发明使用宽电压的DCDC模块来保证设备在低电压环境下正常工作，同时设备采用超低功耗光散射原理的激光探头，保证设备功耗最低可以在井下任何环境进行远距离工作实时监测粉尘浓度。

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种低功耗激光粉尘传感器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低功耗激光粉尘传感器，其特征在于，包括主板、粉尘检测元件，所述主板通过6pin端子与所述粉尘检测元件相连接；所述主板包括电源模块、电压采集模块、显示模块、指示灯模块、红外遥控模块、CAN通信模块、MCU控制模块、按键电路、电流输出模块、蜂鸣器模块、复位电路，所述MCU控制模块的输出端分别与所述显示模块的输入端、所述指示灯模块的输入端、所述电流输出模块的输入端、所述蜂鸣器模块的输入端相连接，所述MCU控制模块的输入端分别与所述红外遥控模块的输出端、所述按键电路的输出端、所述复位电路的输出端相连接，所述MCU控制模块的输入输出端分别与所述CAN通信模块的输入输出端、所述电压采集模块的输入输出端相连接，所述电源模块用于给所述主板供电。

作为一种较佳的实施例，电源模块包括电源本质安全型电路、DCDC模块，电源本质安全型电路的输出端电联接DCDC模块的输入端，DCDC模块的输出端电联接主板；电源本质安全型电路包括抗浪涌的压敏电阻R9、保险丝F1、TVS管D4，压敏电阻R9的一端通过串联保险丝F1并与TVS管D4的一端相连接，压敏电阻R9的另一端与TVS管D4的另一端相连接；DCDC模块的型号为PD0308模块，PD0308模块的1号引脚、2号引脚分别接述TVS管D4的两端，PD0308模块的5号引脚、7号引脚分别输出3.3V电压、8V电压。。

作为一种较佳的实施例，MCU控制模块采用32位处理芯片STM32F103CBT6。