專利名稱：測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣體監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器
系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)C02、 CO和HC化物濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。主要用于交通管理部門 對(duì)汽車排放的尾氣中CO和HC化物濃度進(jìn)行實(shí)進(jìn)監(jiān)測或隨機(jī)抽查。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，C02、 CO和HC化物的排放越來越多，造成的溫室效應(yīng)
等負(fù)面影響也日益嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人類的生存。其中機(jī)動(dòng)車輛排放的廢
氣占了相當(dāng)大的比例。因此，我們制定的汽車尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格。然
而隨著機(jī)動(dòng)車輛數(shù)目的急劇增長，加大了交通管理部門的管理難度，很多尾氣
排放不合格的車輛仍在行駛。所以，就需要一套系統(tǒng)來對(duì)每輛汽車的排放尾氣
進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便交通管理部門隨時(shí)監(jiān)控或抽查。
而隨著我國經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入和市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步建立，公路建設(shè)、 道路運(yùn)輸?shù)雀黜?xiàng)交通事業(yè)正在跨越式地向前發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步管理好運(yùn)輸
市場，保證運(yùn)輸安全等一系列目標(biāo)，各級(jí)交通部門正在積極推行"智能交通"
即通過運(yùn)用先進(jìn)的信息、通信、控制等高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造而形
成的一種信息化、智能化、社會(huì)化的新型交通運(yùn)輸。目前車載GPS系統(tǒng)已被相 關(guān)管理部門和企業(yè)所認(rèn)識(shí)并正在積極推廣應(yīng)用中，GPS車載系統(tǒng)在汽車中的普及 程度越來越高。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要解決交通管理部門對(duì)汽車排放的尾氣進(jìn)行監(jiān)控存在難度的 技術(shù)問題；提供一種可隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控或抽查汽車所排放尾氣，提高交通管理部門對(duì)汽車尾氣的監(jiān)控力度的測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實(shí)用新型包括傳感器及與傳感器相連的信號(hào)處理電路，還包括紅外光源、設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口的檢測氣室，所述的紅外光源設(shè)于檢測氣室的一端且鄰近進(jìn)氣口，檢測氣室的另一端設(shè)有濾光片，且濾光片鄰近排氣口，所述的傳感器設(shè)于濾光片的外側(cè)，所述的傳感器為熱電堆傳感器；所述的信號(hào)處理電路的輸出端與GPRS無線發(fā)射模塊相連。被測汽車尾氣從進(jìn)氣口流入檢測氣室，從排氣口流出檢測氣室。紅外光源發(fā)出特定波長范圍的平行紅外線，這些紅外線通過流經(jīng)檢測氣室的汽車尾氣時(shí)其相應(yīng)波段將被被測氣體吸收，再通過濾光片時(shí)將濾掉其他干擾波段，熱電堆傳感器將此時(shí)的光強(qiáng)熱效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。這里的熱電堆傳感器輸出的電壓信號(hào)與光強(qiáng)的關(guān)系可以近似認(rèn)為是正比關(guān)系。這樣熱電堆傳感器輸出的電壓信號(hào)便是與被測氣體濃度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。由信號(hào)處理電路再對(duì)該信號(hào)進(jìn)行分析便可得出被測氣體的濃度，氣體濃度結(jié)果通過GPRS無線傳輸模塊以無線的方式發(fā)送至交通管理部門的監(jiān)控中心。使交通管理部門可隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控或抽査汽車所排放尾氣，提高對(duì)汽車尾氣的監(jiān)控力度。
對(duì)于多種混合氣體為了分析特定的組分可在對(duì)應(yīng)的傳感器前安裝相應(yīng)的吸收波長的窄帶濾光片，使得傳感器的信號(hào)只反映被測氣體濃度的變化。
作為優(yōu)選，所述的信號(hào)處理電路包括依次相連的放大單元、濾波單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、微處理器單元，所述的熱電堆傳感器的輸出與放大單元的輸入相連,所述的微處理器單元的輸出與GPRS無線發(fā)射模塊相連。傳感器獲得的濃度模擬電信號(hào)一般都比較微弱，通過放大單元準(zhǔn)確地放大，使之成為可進(jìn)行采樣分析的模擬電信號(hào)，然后由濾波單元濾去高頻的干擾信號(hào)，使之能比較準(zhǔn)確反映被測氣體的濃度信號(hào)，由A/D轉(zhuǎn)換單元將該模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于進(jìn)行運(yùn)算分析的數(shù)字信號(hào)，再將該數(shù)字信號(hào)輸送給微處理器單元進(jìn)行分析處理。處理后的結(jié)
果通過GPRS無線傳輸模塊以無線的方式發(fā)送至交通管理部門的監(jiān)控中心。
作為優(yōu)選，所述的紅外光源與紅外源調(diào)制電路相連。通過紅外源調(diào)制電路可調(diào)制紅外光源的電壓頻率，獲得所需要的紅外光源。
作為優(yōu)選，所述的檢測氣室的一端安裝在右支座上，檢測氣室的另一端安裝在左支座上，所述的紅外光源穿過右支座伸入檢測氣室內(nèi)，所述的熱電堆傳感器安裝在靠近左支座的檢測氣室內(nèi)，所述的信號(hào)處理電路及GPRS無線發(fā)射模塊安裝在左支座的外側(cè)。左、右支座便于整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)固定，結(jié)構(gòu)更加合理。
本實(shí)用新型的有益效果是通過非分光紅外法測量氣體濃度，并將氣體濃度信號(hào)通過GPRS無線傳輸模塊以無線的方式發(fā)送至交通管理部門的監(jiān)控中心，使交通管理部門可隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控或抽査汽車所排放尾氣，提高對(duì)汽車尾氣的監(jiān)控力度，杜絕尾氣排放不合格的車輛仍在行駛的現(xiàn)象發(fā)生。


圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中信號(hào)處理電路的一種電路連接原理框圖。
圖中l(wèi).紅外光源，2.進(jìn)氣口， 3.排氣口， 4.檢測氣室，5.濾光片，6.熱電堆傳感器，7. GPRS無線發(fā)射模塊，8.放大單元，9.濾波單元，10. A/D轉(zhuǎn)換單元，11.微處理器單元，12.紅外源調(diào)制電路，13.右支座，14.左支座。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例l:本實(shí)施例的一種測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，如圖1所示，包括紅外光源1、帶有進(jìn)氣口 2和排氣口 3的檢測氣室4、熱電堆傳感器6、信號(hào)處理電路、GPRS無線發(fā)射模塊7。檢測氣室4的一端安裝在右支座13上，檢測氣室4的另一端安裝在左支座14上。紅外光源1穿過右支座13伸入檢測氣室4內(nèi)且鄰近進(jìn)氣口 2，紅外光源1與安裝于右支座13外側(cè)的線路板上的紅外源調(diào)制電路12相連。熱電堆傳感器6安裝在靠近左支座14的檢測氣室4的端頭內(nèi)，熱電堆傳感器6的里側(cè)安裝有濾光片5，且濾光片5鄰近排氣口3，信號(hào)處理電路及GPRS無線發(fā)射模塊7安裝在左支座14的外側(cè)面上。如圖2所示，信號(hào)處理電路包括依次相連的放大單元8、濾波單元9、 A/D轉(zhuǎn)換單元10、微處理器單元ll，熱電堆傳感器6的輸出與放大單元8的輸入相連，微處理器單元11的輸出與GPRS無線發(fā)射模塊7相連。
工作過程通過紅外源調(diào)制電路調(diào)制的紅外光源發(fā)出所需要波段寬度(一般為2 10um)的紅外光，流經(jīng)檢測氣室的被測氣體吸收相應(yīng)波段的能量使紅外輻射能量發(fā)生變化，再通過濾光片濾掉其他干擾波段，然后被熱電堆傳感器感知，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸送給信號(hào)處理電路，經(jīng)放大單元放大，再由濾波單元濾去高頻的干擾信號(hào)，獲得能比較準(zhǔn)確反映被測氣體濃度的信號(hào)，接著經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換單元把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于分析處理的數(shù)字信號(hào)，最后由微處理器單元進(jìn)行分析處理，處理后的結(jié)果通過GPRS無線傳輸模塊以無線的方式發(fā)送至交通管理部門的監(jiān)控中心。微處理器單元完成數(shù)據(jù)運(yùn)算和紅外調(diào)制電壓頻率信號(hào)輸出及與PC機(jī)串口通訊。
本實(shí)用新型便于交通管理部門隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控或抽査汽車所排放尾氣，提高對(duì)汽車尾氣的監(jiān)控力度，可杜絕尾氣排放不合格的車輛仍在行駛的現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求1. 一種測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，包括傳感器及與傳感器相連的信號(hào)處理電路，其特征在于還包括紅外光源(1)、設(shè)有進(jìn)氣口(2)和排氣口(3)的檢測氣室(4)，所述的紅外光源(1)設(shè)于檢測氣室(4)的一端且鄰近進(jìn)氣口(2)，檢測氣室(4)的另一端設(shè)有濾光片(5)，且濾光片(5)鄰近排氣口(3)，所述的傳感器設(shè)于濾光片(5)的外側(cè)，所述的傳感器為熱電堆傳感器(6)；所述的信號(hào)處理電路的輸出端與GPRS無線發(fā)射模塊(7)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，其特征在于所 述的信號(hào)處理電路包括依次相連的放大單元(8)、濾波單元(9)、 A/D轉(zhuǎn)換單元(10)、微處理器單元(11)，所述的熱電堆傳感器(6)的輸出與放大單元(8) 的輸入相連，所述的微處理器單元(11)的輸出與GPRS無線發(fā)射模塊(7)相 連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，其特征在于所 述的紅外光源(1)與紅外源調(diào)制電路(12)相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，其特 征在于所述的檢測氣室(4)的一端安裝在右支座(13)上，檢測氣室(4)的 另一端安裝在左支座(14)上，所述的紅外光源(1)穿過右支座(13)伸入檢 測氣室(4)內(nèi)，所述的熱電堆傳感器(6)安裝在靠近左支座(14)的檢測氣 室(4)內(nèi)，所述的信號(hào)處理電路及GPRS無線發(fā)射模塊(7)安裝在左支座(14) 的外側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測機(jī)動(dòng)車尾氣的無線傳感器系統(tǒng)，包括紅外光源、帶有進(jìn)氣口和排氣口的檢測氣室、熱電堆傳感器、信號(hào)處理電路、GPRS無線發(fā)射模塊。紅外光源設(shè)于檢測氣室的一端且鄰近進(jìn)氣口，檢測氣室的另一端設(shè)有濾光片，且濾光片鄰近排氣口，熱電堆傳感器設(shè)于濾光片的外側(cè)。信號(hào)處理電路包括依次相連的放大單元、濾波單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、微處理器單元，熱電堆傳感器的輸出與放大單元的輸入相連，微處理器單元的輸出與GPRS無線發(fā)射模塊相連。本實(shí)用新型將非分光紅外法測得的氣體濃度信號(hào)通過GPRS無線傳輸模塊發(fā)送至交通管理部門的監(jiān)控中心，使交通管理部門可隨時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控或抽查汽車所排放尾氣，提高對(duì)汽車尾氣的監(jiān)控力度。
文檔編號(hào)G01N21/00GK201285372SQ200820166709
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者姜炎材, 陳紅巖 申請(qǐng)人:陳紅巖