摘要：针对国内现场配制标准气的设备大多采用开环控制、控制精度较差的现状,在结合气体质量流量控制器原理、红外气体检测原理、模糊PID控制原理等理论基础上,构建了以DSP TMS320F2812为主控芯片的动态配气系统的总体结构,并给出了红外检测仪的硬件设计、配气过程中模糊PID的软件设计、系统整体的软件设计。结果表明:此配气仪配气精度达1%,稳定性良好、响应快,且操作简单方便、体积小,可以实现任意低浓度标准气的配制,实现了预期设计目标,可以推广使用。

摘要：给出了一种基于非分散红外检测技术的瓦斯传感器设计方案与实现方法。该传感器具有自动抑制零漂、实时甲烷浓度检测、显示、超限报警、数据输出、参数调整等功能。红外气体检测使得信号基本上不受外界干扰,且不会产生传感头催化剂中毒现象,具有较高的可靠性和稳定性,特别适合于煤矿等恶劣工业环境现场。

摘要：为了提高分布式反馈(DFB)激光器发光波长的控制精度,利用半导体热电制冷器设计了一款用于气体检测的DFB激光器精密温度控制系统。该系统主要包括数字信号处理电路、前向TEC驱动电路和后向温度采集电路构成。采用闭环比例-积分-微分(PID)控制算法,提高系统的控制精度、缩短系统的响应时间。通过使用温度控制系统向中心波长为1600nm的NLK1L5GAAA型可调谐DFB激光器进行了温度控制测试实验。实验数据证实,本装置的温度控制精度为±0.05℃,温度控制范围为5℃至60℃,超调量小于16%,温度恒定时间小于50s。检测水汽连续工作24小时激光器中心波长未发生明显漂移,表明该系统具有良好的稳定性,为DFB激光器在红外气体检测领域的应用提供了性能保障。

摘要：为了使量子级联激光器(QCL)应用于中红外气体检测,设计了一种纳秒级脉冲型的QCL驱动电源。本系统基于压控恒流源的原理,以S3C2410A芯片为主处理器,实现周期、占空比、幅值均可调的驱动电流。硬件电路主要包括控制电路、脉冲调节电路和恒流源电路。同时具备延时软启动电路、过流保护电路、过压保护电路、静电防护电路等,以确保激光器的长期稳定工作。利用该驱动电源对中心波长为7.71μm的QCL进行驱动实验。结果表明,脉冲上升时间小于8ns,脉冲下降时间小于12ns,最大电流幅值3.3A,为QCL在红外气体检测应用中提供保证。