專利名稱：菌團(tuán)濃度傳感器、檢測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)空氣質(zhì)量的技術(shù)，尤其是指一種菌團(tuán)濃度傳感器、菌 團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其可實(shí)時(shí)檢測(cè)漂浮在空氣中的菌團(tuán)的濃度，并顯示在 液晶屏上。
背景技術(shù)：
室內(nèi)空氣菌團(tuán)濃度的檢測(cè)大部采用培養(yǎng)皿采樣，經(jīng)數(shù)十小時(shí)培養(yǎng)后，計(jì)數(shù)測(cè) 量空氣菌團(tuán)濃度，這種菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法具有滯后性，不能實(shí)時(shí)反映出室內(nèi)菌 團(tuán)濃度。另有一種灰塵傳感器，其上設(shè)置有供氣流通過的通孔，僅能對(duì)通過通孔中的 空氣顆粒物進(jìn)行檢測(cè)，由此，使得其放置方式收到了很大的局限性，如放置方 向與氣流方向不一致，則不能準(zhǔn)確反映出當(dāng)前空氣中的顆粒物狀況。另外，如圖6所示的該灰塵傳感器的方框圖，其后處理電路系統(tǒng)中采用了峰值保持電路， 峰值保持釆樣法可以很好地將原始信號(hào)的峰值保存下來，但缺陷是不知道該峰 值所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)的時(shí)間，采樣信號(hào)的時(shí)間精度仍不能保證。用于灰塵傳 感器中的峰值保持電路通常具有較大的時(shí)間常數(shù)(幾秒一幾十秒)，對(duì)于煙塵那 樣長期存在于檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的被檢測(cè)物，通常有檢測(cè)輸出，但是對(duì)于那些間歇性 產(chǎn)生，并在檢測(cè)區(qū)域停留幾十毫秒的被檢測(cè)物(如菌團(tuán)等)則難以被檢測(cè)到。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)菌團(tuán)濃度的傳感器，使 用更為方便。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示室內(nèi)菌團(tuán)濃度的檢測(cè)系統(tǒng)，以方便使用者實(shí)時(shí)掌握當(dāng)前空氣的污染程度。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示室內(nèi)菌團(tuán)濃 度的檢測(cè)及顯示方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該檢測(cè)系統(tǒng) 包括菌團(tuán)濃度傳感器、信號(hào)處理裝置及顯示裝置，所述菌團(tuán)濃度傳感器可檢 測(cè)空氣中的菌團(tuán)濃度，并轉(zhuǎn)換輸出電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理裝置處理后 輸出至顯示裝置，以監(jiān)測(cè)空氣中的菌團(tuán)濃度。本發(fā)明還提出一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其包括由傳感器的發(fā)射部向檢 測(cè)區(qū)域發(fā)射紅外光；由傳感器的接收部接收由該檢測(cè)區(qū)域的菌團(tuán)反射的紅外 光，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；對(duì)該電信號(hào)處理，并顯示檢測(cè)的菌團(tuán)濃度。本發(fā)明還提出一種菌團(tuán)濃度傳感器，該傳感器具有能發(fā)射紅外線的發(fā)射 部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路；所述發(fā)射 部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外線，.當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四周發(fā)射 紅外線，接收部的光電檢測(cè)元件接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被采樣處理的信號(hào)。本發(fā)明還提出一種空氣處理裝置，該空氣處理裝置的進(jìn)風(fēng)口出設(shè)有前述菌團(tuán)濃度傳感器；當(dāng)該空氣處理裝置啟動(dòng)后，空氣及其內(nèi)部的菌團(tuán)會(huì)通過菌團(tuán)濃度傳感器的開放式檢測(cè)區(qū)域，菌團(tuán)濃度傳感器探測(cè)出菌團(tuán)后，依據(jù)信號(hào) 大小經(jīng)后處理電路處理后，顯示相應(yīng)的菌團(tuán)濃度。本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的菌團(tuán)濃度傳感器具有能發(fā)射紅外線的 發(fā)射部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路。發(fā)射 部發(fā)生紅外線，紅外線會(huì)照射到檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向 四周發(fā)射紅外線，接收部可以接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被單片機(jī)采樣處理的信號(hào)。菌團(tuán)一般是幾個(gè)微 米大小的顆粒物，因此通過檢測(cè)室內(nèi)的菌團(tuán)濃度可以大致判斷出室內(nèi)的菌團(tuán) 濃度。當(dāng)菌團(tuán)通過菌團(tuán)濃度傳感器時(shí)，菌團(tuán)濃度傳感器的接收區(qū)接收來自該檢測(cè)區(qū)的反射光，并產(chǎn)生電信號(hào)，并通過檢測(cè)系統(tǒng)的單片機(jī)的實(shí)時(shí)采樣，通 過A/D轉(zhuǎn)換成可以控制的數(shù)字量，根據(jù)數(shù)字量大小來判斷菌團(tuán)濃度高低，并顯 示到液晶屏上。本發(fā)明不僅具有實(shí)施便利及操作方便的優(yōu)點(diǎn)，而且，其可以 實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示空氣中的菌團(tuán)濃度，更有利于對(duì)空氣質(zhì)量尤其是菌團(tuán)污染狀 況的及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀地了解。


圖1為本發(fā)明的菌團(tuán)濃度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為菌團(tuán)濃度傳感器的電路原理圖。圖3為菌團(tuán)濃度傳感器的驅(qū)動(dòng)回路示意圖。 圖4為菌團(tuán)濃度傳感器輸出信號(hào)的處理及顯示電路示意圖。 圖5A至圖5D為菌團(tuán)濃度傳感器菌團(tuán)濃度顯示方式的示意圖。 圖6為公知菌團(tuán)濃度傳感器的方框圖。
具體實(shí)施方式
下面配合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1至圖3所示，本發(fā)明首先提出一種菌團(tuán)濃度傳感器，其具有能發(fā)射 紅外線的發(fā)射部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路; 所述發(fā)射部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外線，當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四 周發(fā)射紅外線，接收部的光電檢測(cè)元件接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被單片機(jī)采樣處理的信號(hào)。如圖l所示，其為本發(fā)明的菌團(tuán)濃度傳感器的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 本實(shí)施例中，該菌團(tuán)濃度傳感器為一長方體形(當(dāng)然不限于此，也可為圓柱體、 棱柱及半圓柱等)，從該圖中可以看出，該菌團(tuán)濃度傳感器1的發(fā)射部10和接 收部30設(shè)于長方體本體內(nèi)，所述開放式檢測(cè)區(qū)域包括一凹部20及對(duì)應(yīng)的外部開放區(qū)域，而并不僅限于該傳感器內(nèi)部區(qū)域，從而使得本發(fā)明的傳感器的檢測(cè) 范圍更大，且設(shè)置方式更為靈活。如圖2至圖3所示，為本發(fā)明的菌團(tuán)濃度傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。由圖3中可以看出，其發(fā)射部10包括發(fā)光元件(該圖中為一發(fā)光二極管)，該發(fā)光 元件由一驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)而輸出固定脈沖周期和脈寬的脈沖光，且該輸出的脈沖 光照射在該檢測(cè)區(qū)域20上。所述發(fā)射部10發(fā)出的紅外線可照射到該凹部20及 對(duì)應(yīng)的外部開放區(qū)域，且接收部30內(nèi)置的光電檢測(cè)元件可以接收被該檢測(cè)區(qū)域 的菌團(tuán)所反射的紅外光，并輸出微弱電信號(hào)。所述后處理電路可包括多端放大單元，以對(duì)上述光電檢測(cè)元件輸出的微弱 電信號(hào)進(jìn)行充分放大至單片機(jī)能夠讀取的水平，便于進(jìn)行采樣處理。如圖2所 示，該多端放大單元包括兩級(jí)運(yùn)放增幅回路、積分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整 用放大回路，所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述回路處理后輸出固定周 期和占空比的連續(xù)波形。運(yùn)放增幅回路將接收部接收到的微弱電信號(hào)轉(zhuǎn)化為容 易檢測(cè)的大的電壓信號(hào)，經(jīng)過積分回路的調(diào)整，原始信號(hào)就被很好的保存下來， 保證了采樣信號(hào)的及時(shí)和準(zhǔn)確。當(dāng)信號(hào)經(jīng)過靈敏度調(diào)節(jié)回路后，通過調(diào)整門限 電平的電位，背景噪聲被很好的隔離，免除了干擾對(duì)本系統(tǒng)的影響當(dāng)室內(nèi)空氣通過菌團(tuán)濃度傳感器的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，來自發(fā)射部(如圖1所示) 的光照射在檢測(cè)區(qū)域(如圖1所示)上，通過接收部(如圖1所示)的光電檢測(cè)元 件接收來自檢測(cè)區(qū)域的反射光，并輸出微弱電信號(hào)。光電檢測(cè)元件輸出的微弱電信號(hào)經(jīng)過2級(jí)運(yùn)算放大回路及積分環(huán)節(jié)調(diào)整及 靈敏度調(diào)整用放大回路(見原理框圖2)后，輸出固定周期和占空比的連續(xù)波形。 由于光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)非常微弱，本發(fā)明采用了上述多端(4個(gè))放大 電路，可以將該微弱的信號(hào)充分放大，以利后續(xù)處理。如圖4所示，本發(fā)明還提出一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其包括菌團(tuán)濃度傳 感器、信號(hào)處理裝置及顯示裝置，所述菌團(tuán)濃度傳感器可檢測(cè)通過檢測(cè)區(qū)域的 菌團(tuán)的濃度，并轉(zhuǎn)換輸出電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理裝置處理后送至顯示裝置，以顯示所檢測(cè)的菌團(tuán)濃度，便于使用者對(duì)空氣狀況，尤其是菌團(tuán)濃度，進(jìn) 行監(jiān)測(cè)。如圖4所示，其為本發(fā)明的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的方塊圖。 其中，信號(hào)處理裝置為一單片機(jī)，該單片機(jī)具有采樣單元、A/D轉(zhuǎn)換單元及驅(qū)動(dòng)顯示單元，菌團(tuán)濃度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)的采樣處理及A/D轉(zhuǎn)換后在顯示裝置上顯示出來。在本發(fā)明的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例中，所述顯示裝置為一液 晶顯示屏，并由單片機(jī)中的驅(qū)動(dòng)顯示單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)行菌團(tuán)濃度的顯示。在本發(fā)明的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例中，所述菌團(tuán)濃度傳感器 具有如圖l所示的結(jié)構(gòu)，即包括能發(fā)射紅外線的發(fā)射部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路；所述發(fā)射部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外 線，其具有發(fā)光元件，該發(fā)光元件由一驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)而輸出固定脈沖周期和脈 寬的脈沖光，且該輸出的脈沖光照射在檢測(cè)區(qū)域上。當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四周發(fā)射紅外線，接收部的光電檢測(cè)元件 接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被 單片機(jī)采樣處理的信號(hào)。所述開放式檢測(cè)區(qū)域?yàn)橛蓚鞲衅鞅砻嫦騼?nèi)所設(shè)的凹部， 所述發(fā)射部發(fā)出的紅外線可照射到該凹部及對(duì)應(yīng)的開放區(qū)域，且該紅外線可被 反射至接收部的光電檢測(cè)元件。如前所述，傳感器的后處理電路包括2級(jí)(含)以上的運(yùn)放增幅回路、積 分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整用放大回路，以對(duì)上述光電檢測(cè)元件輸出的微弱 電信號(hào)進(jìn)行充分放大。所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述電路處理后輸 出固定周期和占空比的連續(xù)波形。本實(shí)例中，是由單片機(jī)將脈沖信號(hào)提供給發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)回路(如圖3所 示)，發(fā)光元件由此輸出固定脈沖周期和脈寬的脈沖光，該輸出脈沖光照射在檢 測(cè)區(qū)域上。通過這種脈沖光的照射，接收部的光電檢測(cè)元件可檢測(cè)到來自檢測(cè) 區(qū)域的反射光，即被檢測(cè)物(菌團(tuán))中反射過來的反射脈沖光。該檢測(cè)信號(hào)通過各段的放大電路放大后，被單片機(jī)采樣到并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后顯示到液晶屏上。單片機(jī)每隔1. 4ms采樣一次傳感器輸出的波形，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元將采樣得到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量(如圖4所示)；本實(shí)例中，通過運(yùn)放增幅回路將接收部接收到的微弱電信號(hào)轉(zhuǎn)化為容易檢 測(cè)的大的電壓信號(hào)，經(jīng)過積分環(huán)節(jié)的調(diào)整，原始信號(hào)就被很好的保存下來，保 證了采樣信號(hào)的及時(shí)和準(zhǔn)確。當(dāng)信號(hào)經(jīng)過靈敏度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)后，通過調(diào)整門限電 平的電位，背景噪聲被很好的隔離，免除了干擾對(duì)本系統(tǒng)的影響。至此，本發(fā) 明很好的解決了以前應(yīng)用中由于采用峰值保持采樣法而產(chǎn)生的采樣時(shí)間不準(zhǔn) 確，易受外部信號(hào)千擾等缺點(diǎn)。最后，參考圖1至圖6所示，本發(fā)明提出一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其包括 由傳感器的發(fā)射部向檢測(cè)區(qū)域發(fā)射紅外光；由傳感器的接收部接收由該檢測(cè)區(qū)域的菌團(tuán)反射的紅外光，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；對(duì)該電信號(hào)處理，并顯示檢測(cè)的菌團(tuán)濃度。在上述方法中，對(duì)該電信號(hào)處理的步驟包括利用傳感器內(nèi)的后處理電路對(duì) 該電信號(hào)進(jìn)行處理，所述后處理電路包括2級(jí)以上的運(yùn)放增幅回路、積分環(huán)節(jié) 調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整用放大回路，所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述 電路處理后輸出固定周期和占空比的連續(xù)波形。在利用傳感器內(nèi)設(shè)的后處理電路對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行處理后，還包括利用采樣 單元及A/D轉(zhuǎn)換單元對(duì)傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過采樣處理及A/D轉(zhuǎn)換，以得到對(duì) 應(yīng)的數(shù)字量。參考圖4所示，該采樣單元及A/D轉(zhuǎn)換單元均設(shè)于一單片機(jī)內(nèi)， 且該單片機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)顯示單元，以依據(jù)該處理后的數(shù)字量驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏來 顯示菌團(tuán)濃度的高低。.單片機(jī)每隔1.4ms采樣一次傳感器輸出的波形，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元將采 樣得到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量(如圖4所示)。單片機(jī)根據(jù)數(shù)字量的大小，通過 其內(nèi)置的顯示單元驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏來顯示菌團(tuán)濃度的高低。顯示時(shí)可以將菌團(tuán)濃度根據(jù)污染程度劃分為不同級(jí)別，再根據(jù)不同的級(jí)別 進(jìn)行分別顯示。舉例而言，可將菌團(tuán)濃度根據(jù)污染程度劃分為四個(gè)級(jí)別低、 基本達(dá)標(biāo)、輕度超標(biāo)及嚴(yán)重超標(biāo)；所對(duì)應(yīng)的電壓臨界值分別為VI、 V2及V3; 以V代表傳感器輸出電壓，貝lj:當(dāng)V《V1時(shí)，顯示屏上以一個(gè)橫條表示；當(dāng)V1〈V《V2時(shí)，顯示二個(gè)橫條；當(dāng)V2〈V《V3時(shí)，顯示三個(gè)橫條；當(dāng)V〉V3時(shí)，顯示四 個(gè)橫條。以本發(fā)明的傳感器的一應(yīng)用實(shí)施而言，當(dāng)傳感器輸出電壓小于等于1V時(shí)，說明室內(nèi)空氣菌團(tuán)濃度較低，此時(shí)液晶屏上菌團(tuán)濃度顯示一個(gè)橫條，見圖5A;當(dāng)傳感器輸出電壓大于1V且小于等于2.5V時(shí)，說明室內(nèi)空氣菌團(tuán)濃度基本達(dá)標(biāo)，此時(shí)液晶屏上菌團(tuán)濃度顯示二個(gè)橫條，見圖5B;當(dāng)傳感器輸出電壓大于2. 5V且小于等于3. 6V時(shí)，說明室內(nèi)空氣菌團(tuán)濃度已經(jīng)輕度超標(biāo)，此時(shí)液晶 屏上菌團(tuán)濃度顯示三個(gè)橫條，見圖5C;當(dāng)傳感器輸出電壓大于3.6V時(shí)，說明 室內(nèi)空氣菌團(tuán)濃度已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)，此時(shí)液晶屏上菌團(tuán)濃度顯示四個(gè)橫條，見圖 5D。通過上述顯示方式，可以便于使用者快速、直觀地了解當(dāng)前空氣中的菌團(tuán) 濃度污染情況。另外，本發(fā)明可采用公知的移動(dòng)平均算法來對(duì)不同電壓下的顯示刷新問題 進(jìn)行智能處理。舉例說明，在處理實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前菌團(tuán)污染濃度等級(jí)過程中，當(dāng) 電壓小于2.5V時(shí)，刷新顯示器(數(shù)據(jù))的時(shí)間相對(duì)長一些，解決了刷新太快顯 示出錯(cuò)的問題。當(dāng)電壓大于2.5V時(shí)，刷新速率較之以前要快，實(shí)時(shí)跟蹤采樣數(shù) 據(jù)以便顯示。本發(fā)明的菌團(tuán)濃度傳感器、檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法可應(yīng)用于多種空氣處理裝置，以下對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用例進(jìn)行說明 1、在除濕機(jī)內(nèi)的應(yīng)用 在空氣除濕機(jī)的進(jìn)風(fēng)口出安放有菌團(tuán)濃度傳感器，當(dāng)除濕機(jī)啟動(dòng)后，風(fēng)機(jī)開 始向內(nèi)吸入空氣，空氣及其內(nèi)部的菌團(tuán)會(huì)通過菌團(tuán)濃度傳感器的檢測(cè)區(qū)，菌團(tuán) 濃度傳感器探測(cè)出菌團(tuán)后，依據(jù)信號(hào)大小經(jīng)后處理電路處理后，顯示相應(yīng)的菌 團(tuán)濃度。2、 在空氣凈化器內(nèi)的應(yīng)用在空氣凈化器的進(jìn)風(fēng)口出安放有菌團(tuán)濃度傳感器，當(dāng)凈化器啟動(dòng)后，風(fēng)機(jī)開 始向內(nèi)吸入空氣，空氣及其內(nèi)部的菌團(tuán)會(huì)通過菌團(tuán)濃度傳感器的檢測(cè)區(qū)域，菌 團(tuán)濃度傳感器探測(cè)出菌團(tuán)后，依據(jù)信號(hào)大小經(jīng)后處理電路處理后，顯示相應(yīng)的 菌團(tuán)濃度。3、 在新風(fēng)換氣機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用 在新風(fēng)換氣系統(tǒng)的室內(nèi)控制單元內(nèi)部加裝菌團(tuán)濃度傳感器，并在外殼對(duì)應(yīng)的位置留透氣槽，使傳感器能及時(shí)感應(yīng)到室內(nèi)空氣中菌團(tuán)濃度的變化，空氣及 其內(nèi)部的菌團(tuán)會(huì)通過菌團(tuán)濃度傳感器的檢測(cè)區(qū)，菌團(tuán)濃度傳感器探測(cè)出菌團(tuán)后， 依據(jù)信號(hào)大小經(jīng)后處理電路處理后，顯示相應(yīng)的菌團(tuán)濃度。雖然本發(fā)明已以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換， 或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，如本發(fā)明還可應(yīng)用于空氣調(diào) 節(jié)機(jī)等空氣處理系統(tǒng)，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求
1. 一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該檢測(cè)系統(tǒng)包括菌團(tuán)濃度傳感器、信號(hào)處理裝置及顯示裝置，所述菌團(tuán)濃度傳感器可檢測(cè)空氣中的菌團(tuán)濃度，并轉(zhuǎn)換輸出電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理裝置處理后輸出至顯示裝置，以監(jiān)測(cè)空氣中的菌團(tuán)濃度。
2、 如權(quán)利要求1所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理 裝置為單片機(jī)，該單片機(jī)具有采樣單元、A/D轉(zhuǎn)換單元及驅(qū)動(dòng)顯示單元，菌團(tuán) 濃度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)的釆樣處理及A/D轉(zhuǎn)換后在顯示裝置上顯示 出來。
3、 如權(quán)利要求1所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置 包含液晶顯示屏。
4、 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所 述菌團(tuán)濃度傳感器具有能發(fā)射紅外線的發(fā)射部、接收紅外線的接收部、開放式 檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路；所述發(fā)射部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外線，當(dāng) 菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四周發(fā)射紅外線，接收部的光電檢測(cè)元件接收到 菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被采樣處 理的信號(hào)。
5、 如權(quán)利要求4所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述開放式檢 測(cè)區(qū)域?yàn)橐话疾?，所述發(fā)射部發(fā)出的紅外線可照射到該凹部及對(duì)應(yīng)的開放區(qū)域， 且該紅外線可被反射至接收部的光電檢測(cè)元件。
6、 如權(quán)利要求4所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理電 路包括多端放大單元，以對(duì)上述光電檢測(cè)元件輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行充分放大 至單片機(jī)能夠讀取的水平，便于進(jìn)行釆樣處理。
7、 如權(quán)利要求6所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述多端放大 單元包括2級(jí)以上的運(yùn)放增幅回路、積分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整用放大回 路，所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述回路處理后輸出固定周期和占空比的連續(xù)波形。
8、 如權(quán)利要求4所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射部包 括發(fā)光元件，該發(fā)光元件由一驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)而輸出固定脈沖周期和脈寬的脈沖 光，且該輸出的脈沖光照射在檢測(cè)區(qū)域上。
9、 一種菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其包括 由傳感器的發(fā)射部向檢測(cè)區(qū)域發(fā)射紅外光；由傳感器的接收部接收由該檢測(cè)區(qū)域的菌團(tuán)反射的紅外光，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；對(duì)該電信號(hào)處理，并顯示檢測(cè)的菌團(tuán)濃度。
10、 如權(quán)利要求9所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)該電信號(hào)進(jìn) 行處理的步驟包括利用傳感器內(nèi)的后處理電路對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行放大和調(diào)整處 理，所述后處理電路包括2級(jí)以上的運(yùn)放增幅回路、積分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏 度調(diào)整用放大回路，所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述回路處理后輸出 固定周期和占空比的連續(xù)波形。
11、 如權(quán)利要求9或10所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)該電 信號(hào)進(jìn)行處理的步驟包括利用采樣單元及A/D轉(zhuǎn)換單元對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn) 行采樣處理及A/D轉(zhuǎn)換，以獲得對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。
12、 如權(quán)利要求11所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，依據(jù)該處理 后的數(shù)字量驅(qū)動(dòng)顯示屏來顯示菌團(tuán)濃度的高低。
13、 如權(quán)利要求12所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，所述采樣單 元的采樣周期為1.4ms。
14、 如權(quán)利要求12所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)該數(shù)字 量的大小，通過其驅(qū)動(dòng)顯示單元來驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏顯示菌團(tuán)濃度的高低，且顯 示時(shí)首先將菌團(tuán)濃度根據(jù)污染程度劃分為不同級(jí)別，再根據(jù)不同的級(jí)別進(jìn)行分 別顯示。
15、 如權(quán)利要求14所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，將菌團(tuán)濃度根據(jù)污染程度劃分為四個(gè)級(jí)別低、基本達(dá)標(biāo)、輕度超標(biāo)及嚴(yán)重超標(biāo)；所對(duì)應(yīng) 的電壓臨界值分別為V)、 V2&V3;以V代表傳感器輸出電壓，貝IJ:當(dāng)V《Vi時(shí)，顯示屏上以一個(gè)橫條表示；當(dāng)V《V《V2時(shí)，顯示二個(gè)橫條；當(dāng)V2〈V《V3時(shí)，顯示三個(gè)橫條；當(dāng)V〉V3時(shí)，顯示四個(gè)橫條。
16、 如權(quán)利要求12所述的菌團(tuán)濃度檢測(cè)方法，其特征在于，采用移動(dòng)平 均算法來對(duì)不同電壓下的顯示刷新進(jìn)行處理。
17、 一種菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，該傳感器具有能發(fā)射紅外線的發(fā) 射部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路；所述發(fā)射 <部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外線，當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四周發(fā)射紅 外線，接收部的光電檢測(cè)元件接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電 信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被采樣處理的信號(hào)。
18、 如權(quán)利要求17所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述開放式檢 測(cè)區(qū)域?yàn)橐话疾?，所述發(fā)射部發(fā)出的紅外線可照射到該凹部及對(duì)應(yīng)的開放區(qū)域， 且該紅外線可被反射至接收部的光電檢測(cè)元件。
19、 如權(quán)利要求17所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述后處理電 路包括多端放大單元，以對(duì)上述光電檢測(cè)元件輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行充分放大。
20、 如權(quán)利要求19所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述多端放大 單元包括運(yùn)算放大回路、積分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整用放大回路，所述光 電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述回路處理后輸出固定周期和占空比的連續(xù)波 形。
21、 如權(quán)利要求20所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述運(yùn)算放大 回路為2級(jí)以上的運(yùn)放增幅回路。
22、 如權(quán)利要求17所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述發(fā)射部包 括發(fā)光元件，該發(fā)光元件由一驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)而輸出固定脈沖周期和脈寬的脈沖光，且該輸出的脈沖光照射在檢測(cè)區(qū)域上。
23、 如權(quán)利要求18所述的菌團(tuán)濃度傳感器，其特征在于，所述后處理電 路包括多端放大單元，以對(duì)上述光電檢測(cè)元件輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行充分放大， 且所述多端放大單元包括運(yùn)算放大回路、積分環(huán)節(jié)調(diào)整回路及靈敏度調(diào)整用放 大回路，所述光電檢測(cè)元件輸出的電信號(hào)經(jīng)過上述回路處理后輸出固定周期和占空比的連續(xù)波形，所述運(yùn)算放大回路為2級(jí)以上的運(yùn)放增幅回路；所述發(fā)射部包括發(fā)光元件，該發(fā)光元件由一驅(qū)動(dòng)回路驅(qū)動(dòng)而輸出固定脈沖周期和脈寬的 脈沖光，且該輸出的脈沖光照射在檢測(cè)區(qū)域上。
24、 一種空氣處理裝置，其特征在于，該空氣處理裝置的進(jìn)風(fēng)口出設(shè)有權(quán) 利要求17至23任一項(xiàng)所述的菌團(tuán)濃度傳感器；當(dāng)該空氣處理裝置啟動(dòng)后，空 氣及其內(nèi)部的菌團(tuán)會(huì)通過菌團(tuán)濃度傳感器的開放式檢測(cè)區(qū)域，菌團(tuán)濃度傳感器 探測(cè)出菌團(tuán)后，依據(jù)信號(hào)大小經(jīng)后處理電路處理后，顯示相應(yīng)的菌團(tuán)濃度。
25、 如權(quán)利要求24所述的空氣處理裝置，其特征在于，所述空氣處理裝 置為空氣除濕機(jī)、空氣凈化機(jī)、空氣調(diào)節(jié)機(jī)或新風(fēng)換氣系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菌團(tuán)濃度傳感器、檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其中，該傳感器具有能發(fā)射紅外線的發(fā)射部、接收紅外線的接收部、開放式檢測(cè)區(qū)域及相應(yīng)的后處理電路；所述發(fā)射部發(fā)生可照射到檢測(cè)區(qū)的紅外線，當(dāng)菌團(tuán)通過檢測(cè)區(qū)時(shí)，菌團(tuán)會(huì)向四周發(fā)射紅外線，接收部的光電檢測(cè)元件接收到菌團(tuán)反射的紅外線，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)后處理電路處理成可被采樣處理的信號(hào)。本發(fā)明可檢測(cè)空氣中菌團(tuán)濃度的高低，并顯示到液晶屏上。
文檔編號(hào)G01N35/00GK101275896SQ200710064969
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者何魯敏 申請(qǐng)人:北京亞都室內(nèi)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>