一种基于二阶滤波电路的自动排风控制系统

本发明涉及自动控制领域，具体是指一种基于二阶滤波电路的自动排风控制系 统。

在工业生产中为防止设备在生产过程中产生的有害物对车间空气造成污染，企业 往往通过排气设备将有害物加以捕集，并用管道输送到净化设备进行处理，达到排放标准 后，再回用或排入大气，由此来净化车间内的空气。随着工业自动化的提高，人们通常采用 自动排风控制系统对排气设备进行控制，即自动排风控制系统检测车间内有害物的浓度， 当有害物浓度超过标准范围时自动开启排气设备净化车间内的空气。然而，现有的自动排 风控制系统稳定性低，导致其对车间内有害物浓度检测精度不高，使其无法准确的控制排 气设备工作，无法有效的净化车间内空气。

本发明的目的在于解决现有的自动排风控制系统稳定性低，导致其对车间内有害 物浓度检测精度不高，使其无法准确的控制排气设备工作的缺陷，提供一种基于二阶滤波 电路的自动排风控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种基于二阶滤波电路的自动排风控制系 统，主要由控制芯片U1，变压器T，二极管整流器U2，排气设备M，N极与控制芯片U1的CONT管 脚相连接、P极与控制芯片U1的GND管脚相连接的同时接地的二极管D5，N极与控制芯片U1的 THRE、P极与控制芯片U1的GND管脚相连接的二极管D4，正极与控制芯片U1的TRI管脚相连 接、负极与控制芯片U1的THRE管脚相连接的电容C1，串接在控制芯片U1的RE管脚和TRI管脚 之间的电阻R5，N极与控制芯片U1的RE管脚相连接、P极与控制芯片U1的DIS管脚相连接的二 极管D3，与控制芯片U1相连接的转换电路，与转换电路相连接的二阶滤波电路，与二阶滤波 电路相连接的气体传感器Q，与控制芯片U1相连接的触发电路，以及与触发电路相连接的继 电器K组成；所述变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端与二极管整流器U2的输入端 相连接；所述变压器T的原边电感线圈的非同名端顺次经继电器K的常开触点K-1和排气设 备M后与原来边电感线圈的同名端相连接；所述二极管整流器U2的正极输出端和负极输出 端均与触发电路相连接；所述控制芯片U1的VCC管脚与其RE管脚相连接。

进一步的，所述二阶滤波电路由三极管VT4，三极管VT5，负极与三极管VT4的基极 相连接、正极经电感L后与气体传感器Q相连接的电容C3，正极经电阻R9后与三极管VT4的集 电极相连接、负极接地的电容C5，串接在电容C5的正极和三极管VT4的基极之间的电阻R7，N 极与电容C5的正极相连接、P极与三极管VT5的发射极相连接的二极管D8，正极与电容C5的 正极相连接、负极与三极管VT5的发射极相连接的电容C6，正极与三极管VT5的发射极相连 接、负极与转换电路相连接的电容C7，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端经电阻R10后 与三极管VT4的发射极相连接的电阻R8，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极与三极管 VT5的基极相连接的电容C4，以及一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端与电阻R8和电 阻R10的连接点相连接的电阻R11组成。

所述转换电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT1，串接在三极管VT1的集电极和放 大器P1的正极之间的电阻R1，串接在放大器P1的负极和三极管VT1的发射极之间的电阻R2， P极与放大器P1的输出端相连接、N极与放大器P2的正极相连接的二极管D1，以及P极经电阻 R3后与放大器P1的正极相连接、N极经电阻R4后与放大器P2的正极相连接的二极管D2组成； 所述放大器P1的正极与电容C7的负极相连接；所述VT1的基极接地；所述二极管D2的N极与 控制芯片U1的GND管脚相连接；所述放大器P2的负极与二极管D3的P极相连接、其输出端则 与控制芯片U1的TRI管脚相连接。

所述触发电路由三极管VT2，三极管VT3，正极与三极管VT2的发射极相连接、负极 与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C2，串接在三极管VT2的集电极和三极管VT3的基极 之间的电阻R6，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极与电容C2的负极相连接的二极管D7， 以及P极与三极管VT3的集电极相连接、N极与控制芯片U1的VCC管脚相连接的二极管D6组 成；所述三极管VT2的基极与控制芯片U1的OUT管脚相连接；所述继电器K与二极管D6相并 联；所述二极管整流器U2的负极输出端与二极管D6的N极相连接、其正极输出端则与二极管 D7的P极相连接。

所述控制芯片U1为NE555集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过NE555集成芯片与新颖的外围电路相结合，使本发明更加稳定，从 而确保了本发明对车间内有害物浓度检测的精度，使本发明能够更好的控制排气设备工 作，极大的提高了空气净化效果。

(2)本发明可以对干扰信号进行过滤，从而排除干扰信号的影响，使本发明对有害 气体的检测精度更高，提高本发明空气净化效果更好。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的二阶滤波电路的结构图。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于 此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U1，变压器T，二极管整流器U2，排气设备M，N极 与控制芯片U1的CONT管脚相连接、P极与控制芯片U1的GND管脚相连接的同时接地的二极管 D5，N极与控制芯片U1的THRE、P极与控制芯片U1的GND管脚相连接的二极管D4，正极与控制 芯片U1的TRI管脚相连接、负极与控制芯片U1的THRE管脚相连接的电容C1，串接在控制芯片 U1的RE管脚和TRI管脚之间的电阻R5，N极与控制芯片U1的RE管脚相连接、P极与控制芯片U1 的DIS管脚相连接的二极管D3，与控制芯片U1相连接的转换电路，与转换电路相连接的二阶 滤波电路，与二阶滤波电路相连接的气体传感器Q，与控制芯片U1相连接的触发电路，以及 与触发电路相连接的继电器K组成。

所述变压器T的副边电感线圈的同名端和非同名端与二极管整流器U2的输入端相 连接。所述变压器T的原边电感线圈的非同名端顺次经继电器K的常开触点K-1和排气设备M 后与原来边电感线圈的同名端相连接。所述二极管整流器U2的正极输出端和负极输出端均 与触发电路相连接。所述控制芯片U1的VCC管脚与其RE管脚相连接。为了更好的实施本发 明，所述控制芯片U1优选NE555集成芯片来实现。同时，该气体传感器Q优先采用科萨电子有 限公司生产的KT-603型有毒气体检测仪，该型号有毒气体检测仪可以检测氨气、、甲 醛、一氧化碳等有毒气体。

其中，所述转换电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3， 电阻R4，二极管D1以及二极管D2组成。

连接时，电阻R1串接在三极管VT1的集电极和放大器P1的正极之间。电阻R2串接在 放大器P1的负极和三极管VT1的发射极之间。二极管D1的P极与放大器P1的输出端相连接、 其N极与放大器P2的正极相连接。二极管D2的P极经电阻R3后与放大器P1的正极相连接、其N 极经电阻R4后与放大器P2的正极相连接。

所述放大器P1的正极与二阶滤波电路相连接；所述VT1的基极接地；所述二极管D2 的N极与控制芯片U1的GND管脚相连接。所述放大器P2的负极与二极管D3的P极相连接、其输 出端则与控制芯片U1的TRI管脚相连接。

另外，所述触发电路由三极管VT2，三极管VT3，电阻R6，电容C2，二极管D6以及二极 管D7组成。

连接时，电容C2的正极与三极管VT2的发射极相连接、其负极与控制芯片U1的GND 管脚相连接。电阻R6串接在三极管VT2的集电极和三极管VT3的基极之间。二极管D7的N极与 三极管VT3的发射极相连接、其P极与电容C2的负极相连接。二极管D6的P极与三极管VT3的 集电极相连接、其N极与控制芯片U1的VCC管脚相连接。

所述三极管VT2的基极与控制芯片U1的OUT管脚相连接。所述继电器K与二极管D6 相并联。所述二极管整流器U2的负极输出端与二极管D6的N极相连接、其正极输出端则与二 极管D7的P极相连接。

如图2所示，所述二阶滤波电路由三极管VT4，三极管VT5，电阻R7，电阻R8，电阻R9， 电阻R10，电阻R11，二极管D8，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，电感L以及电容C7组成。

连接时，电容C3的负极与三极管VT4的基极相连接、其正极经电感L后与气体传感 器Q相连接。电容C5的正极经电阻R9后与三极管VT4的集电极相连接、其负极接地。电阻R7串 接在电容C5的正极和三极管VT4的基极之间。二极管D8的N极与电容C5的正极相连接、其P极 与三极管VT5的发射极相连接。电容C6的正极与电容C5的正极相连接、其负极与三极管VT5 的发射极相连接。电容C7的正极与三极管VT5的发射极相连接、其负极与转换电路相连接。 电阻R8的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端经电阻R10后与三极管VT4的发射极相 连接。电容C4的正极与三极管VT4的发射极相连接、其负极与三极管VT5的基极相连接。电阻 R11的一端与三极管VT5的集电极相连接、其另一端与电阻R8和电阻R10的连接点相连接。

工作时，气体传感器Q采集车间内有害气体的浓度并输出相应的信号，信号经过处 理后输入到控制芯片U1内，控制芯片U1对信号进行识别、处理并将信号与其内部的基准信 号进行比较，判定出当前空气中的有害气体浓度；当害气体浓度超过设定值时控制芯片U1 的OUT管脚输出高电平，使三极管VT2和三极管VT3导通，继电器K得电其常开触点K-1闭合， 排气设备M工作。当气体传感器Q的浓度没有超过设定值时控制芯片U1的OUT管脚输出低电 平，三极管VT2和三极管VT3不导通，继电器K不得电其常开触点K-1保持断开，排气设备M不 工作。

本发明通过NE555集成芯片与新颖的外围电路相结合，使本发明更加稳定，同时， 本发明可以对干扰信号进行过滤，从而排除干扰信号的影响，从而确保了本发明对车间内 有害物浓度检测的精度，使本发明能够更好的控制排气设备工作，极大的提高了空气净化 效果。

如上所述，便可很好的实现本发明。