由于煙囪、尾氣管道或者其他類(lèi)似場(chǎng)合的環(huán)境比較惡劣，如環(huán)境溫度溫差較大，顆粒物的尺寸分布不均，水蒸氣的影響以及各種雜散光的影響等，使得透射法測(cè)得的信號(hào)中信噪比非常低，因此對(duì)于有便攜式煙氣分析儀北京利揚(yáng)泰克科技有限的提取及前置處理等就變得尤為重要。

    便攜式煙氣分析儀考慮到煙氣中蒸汽對(duì)650nm波長(zhǎng)的紅光吸收程度zui弱，系統(tǒng)采用波長(zhǎng)為650nm的脈沖式激光二極管作為光源，的水經(jīng)過(guò)分光鏡分為參考光束和測(cè)量光束，參考光束用于跟蹤光源衰減變化，并對(duì)測(cè)量光束進(jìn)行定時(shí)校正及溫度補(bǔ)償。光電檢測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，此信號(hào)與煙塵濃度具有一定線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系，核心控制器Microchip公司的PIC16系列單片機(jī)把對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的煙塵濃度值，進(jìn)行輸出通訊與傳輸。

    便攜式煙氣分析儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)：

    對(duì)被檢信號(hào)進(jìn)行分析與處理時(shí)，常常會(huì)遇到有用信號(hào)疊加上無(wú)用噪聲的問(wèn)題，這些噪聲有的是與被檢信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生的，有的是傳輸過(guò)程中引入的。因此，從接收到的被檢信號(hào)中消除或減弱干擾噪聲，就成為信號(hào)傳輸與處理過(guò)程中的重要問(wèn)題。

    本電路中光電檢測(cè)器D1傳輸過(guò)來(lái)的脈沖信號(hào)摻雜著各種不同頻率的噪聲，因此需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理就顯得尤為重要。本系統(tǒng)中采用放大、整流、低通濾波對(duì)原始輸入信號(hào)進(jìn)行處理。

    *級(jí)放大采用TI公司生產(chǎn)的超低噪聲高精度集成運(yùn)放OPA37得到脈沖信號(hào)，放大倍數(shù)根據(jù)煙塵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況通過(guò)W1可調(diào)。第二級(jí)運(yùn)放MC1558放大倍數(shù)為1，經(jīng)二極管整流濾波電路將調(diào)制的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)。第三級(jí)運(yùn)放采用二階低通濾波AD622。

    二階低通濾波器是一種信號(hào)檢測(cè)及傳遞系統(tǒng)中常用的基本電路，具有輸入阻抗高，輸出阻抗低的特點(diǎn)。二階濾波器對(duì)于削減高頻信號(hào)能起到很好的效果。圖中R14，C23，R15，C26，集成運(yùn)放AD622構(gòu)成二階低通有源濾波器，不僅不影響電路的濾波特性，而且在集成運(yùn)放AD622功耗允許的情況下，提高了電路的帶負(fù)載能力。

    集成運(yùn)放AD622是美國(guó)ADI公司推出的一種低成本、高精度的儀表放大器，具有優(yōu)良的共模抑制、線(xiàn)性度、溫度穩(wěn)定性，只需一只外接電阻便可設(shè)置2～1000范圍內(nèi)的任何增益。根據(jù)AD622的電路結(jié)構(gòu)，可以得到增益計(jì)算公式：G=50.5kΩ/RG+1，其中G為放大器增益，RG為增益。

    AD622的增益通過(guò)外接電阻RG進(jìn)行設(shè)置，或更準(zhǔn)確地說(shuō)通過(guò)1腳和8腳之間的外接阻抗來(lái)確定增益。AD654是美國(guó)ADI推出的一種低成本電壓頻率（V/F）轉(zhuǎn)換器。它由低漂移輸入放大器、精密振蕩器系統(tǒng)和輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)組成，使用時(shí)只需一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)即可構(gòu)成應(yīng)用電路。AD654工作電壓范圍很寬。輸出為頻率受控于輸入電壓的方波。可用于信號(hào)源、信號(hào)調(diào)制、解調(diào)和A/D變換等。AD654的輸入電壓與頻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：f = V/（10 RC）。

    經(jīng)二階低通濾波器處理完的zui終信號(hào)范圍為0～10V，進(jìn)入V/F變換器AD654之前，經(jīng)分壓電路降為0～1V，V/F變換器的輸出頻率對(duì)應(yīng)為0～100KHZ，輸出的頻率信號(hào)利用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器功能進(jìn)入微控制器，并進(jìn)行運(yùn)算及處理。