由于煙囪、尾氣管道或者其他類似場合的環(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，使得透射法測得的信號中信噪比非常低，因此對于有便攜式煙氣分析儀北京利揚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650nm波長的紅光吸收程度zui弱，系統(tǒng)采用波長為650nm的脈沖式激光二極管作為光源，的水經(jīng)過分光鏡分為參考光束和測量光束，參考光束用于跟蹤光源衰減變化，并對測量光束進(jìn)行定時校正及溫度補償。光電檢測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電流信號，此信號與煙塵濃度具有一定線性對應(yīng)關(guān)系，核心控制器Microchip公司的PIC16系列單片機(jī)把對應(yīng)的輸入信號轉(zhuǎn)換成對應(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：

    對被檢信號進(jìn)行分析與處理時，常常會遇到有用信號疊加上無用噪聲的問題，這些噪聲有的是與被檢信號同時產(chǎn)生的，有的是傳輸過程中引入的。因此，從接收到的被檢信號中消除或減弱干擾噪聲，就成為信號傳輸與處理過程中的重要問題。

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

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

    二階低通濾波器是一種信號檢測及傳遞系統(tǒng)中常用的基本電路，具有輸入阻抗高，輸出阻抗低的特點。二階濾波器對于削減高頻信號能起到很好的效果。圖中R14，C23，R15，C26，集成運放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。

    集成運放AD622是美國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的增益通過外接電阻RG進(jìn)行設(shè)置，或更準(zhǔn)確地說通過1腳和8腳之間的外接阻抗來確定增益。AD654是美國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)動級組成，使用時只需一個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?？捎糜谛盘栐础⑿盘栒{(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應(yīng)為0～100KHZ，輸出的頻率信號利用單片機(jī)的計數(shù)器功能進(jìn)入微控制器，并進(jìn)行運算及處理。