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(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(bǔ)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(yùn)放OPA37得到脈沖信號，放大倍數(shù)根據(jù)煙塵現(xiàn)場實(shí)際情況通過W1可調(diào)。第二級運(yùn)放MC1558放大倍數(shù)為1，經(jīng)二極管整流濾波電路將調(diào)制的脈沖信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號。第三級運(yùn)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(diǎn)。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(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(yùn)算及處理。