[发明专利]一种不分光红外气体分析仪的数字信号处理和控制系统

摘要

本发明涉及成分检测领域，为一种以DSP为核心的不分光红外气体分析仪的数字信号处理和控制系统，包括DSP芯片、红外信号调理电路、24位ADC转换电路、温度采集电路及气压采集电路、16位ADC转换电路、外扩SRAM电路、铁电存储器电路、实时时钟电路、带看门狗和电源监控的复位电路、热电阻驱动电路、按键电路、数字量输出电路、RS-232/485接口、液晶显示电路、4～20mA/0～20mA输出电路以及软件。采用基于FFT的频谱分析方法求解信号的幅值，并进行重心校正，准确测量信号的幅值，保证信号处理的精度；建立满足工程应用需要的数学模型，对输入和输出关系进行非线性校正；采用基于PWM的积分分离的PI控制算法进行温度控制。

主权项

一种不分光红外气体分析仪的数字信号处理和控制系统，包括DSP芯片、红外信号调理电路、电压参考缓冲电路、24位ADC转换电路、温度采集电路、气压采集电路、16位ADC转换电路、外扩SRAM电路、铁电存储器电路、实时时钟电路、带看门狗和电源监控的复位电路、热电阻驱动电路、按键电路、数字量输出电路、RS‑232/485接口电路、液晶显示电路、4～20mA/0～20mA输出电路和软件，其特征在于：红外信号调理电路对红外信号放大和滤波，然后，经过24位ADC转化为数字信号送入DSP芯片进行处理，计算结果可以通过液晶显示电路、4～20mA/0～20mA输出电路、RS‑232/485接口电路输出；采用基于FFT的幅值谱的方法，对数字信号进行处理，具体过程为，信号经过矩形窗，被矩形窗截断；然后，对截断的数据进行FFT计算，并得到幅值谱；再进行频率校正和幅值校正，得到信号的幅值。