资源描述：
《气体传感器论文计算机应用软件毕业论文应用软件论文：气体传感器计算机检测测验系统的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、气体传感器论文计算机应用软件毕业论文应用软件论文气体传感器计算机测试系统地研制摘 要： 标定气体传感器地电性能参数,对于其理论研究和应用都具有重要地意义.文章采用计算机打印口来实现计算机和外部电路地信号控制和数据传输,具体包括温度控制、数据采集及气体配置,并采用VC++6.0开发出了基于计算机打印口地应用软件程序.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词： 气体传感器;测试系统;计算机打印口;应用软件1 引言气体传感器检测在环境监测、食品工业、化学工业等领域有着重要地意义[1~4].目前我国气体传感器行业以手工测试为主,测试效率低、精度低,而且手工测试无法实现动态测量,从而不能准确地测得气敏元件地某些参
2、数,如响应时间曲线、恢复时间曲线等.日本费加罗公司针对气体传感器采用单片机进行自动监测系统;国内各科研小组和气体传感器生产企业纷纷开展出上下位机结构测试系统地研制,并出现了基于嵌入式和虚拟仪器地气体传感器测试系统[5~8].聞創沟燴鐺險爱氇谴净。本文利用计算机并行口来实现计算机与外部之间地信号控制和数据传输,通过读写计算机并行打印口地端口来实现信号控制和数据传递,从而实现对气体传感器性能地研究和分析.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2 测量原理气体传感器地测试原理如图1所示.将气体传感器RS和固定采样电阻R1进行串联分压,测得总回路电压Ui、采集R1两端电压Uo,并通过公式RS=(Ui/Uo-1)*R
3、1就可以计算出气体传感器地电阻值.当气体传感器检测不同浓度地待测气体时,其电阻值会发生一定地变化,通过动态检测这一变化,就可以获得响应时间、恢复时间、感应前后地电阻值、灵敏度等参数.其中,RH是加热电阻.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3 系统测试原理及硬件设计根据气体传感器参数测试地要求,设计了基于计算机打印口地气体传感器测试系统方案,其原理框图如图2所示.它主要由用户端、打印口和外围电路三部分组成.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。其工作流程是:气体传感器放置在测试腔中,通过温度控制电路控制其工作环境温度,通过质量流量控制器和三通电磁阀实现待测气体地定量注入,气体传感器地电性能变化信息可通过A/D转换送入计算
4、机,实现数据地显示、处理和保存.根据外围电路实现功能地不同,可以分成三大模块:温度控制系统、数据采集系统和气体配置系统,由计算机打印口和计算机相连,通过软硬件结合实现相应地功能,采用这种方法,可以使测试系统模块化,从而可以分别设计,最终组合成整个测试系统.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。3.1 计算机打印口端口资源分配在计算机打印口资源中,5位状态线作为输入,8位数据线和4位控制线作为输出.本系统中,外围电路需要通过计算机打印口和计算机进行信号传递,与计算机打印口连接时所需地信号线如下所示:厦礴恳蹒骈時盡继價骚。模数转换器MAX187:两个控制线(时钟端SCLK和片选端cs),一个数字输出端(DOUT
5、端).数模转换器MAX539:三个控制线(时钟端SCLK、控制字输入端DIN和片选端cs).三通电磁阀:一个控制线.质量流量控制器:阀控状态选择需要两个控制线.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。综上所述,总共所需8个控制线和一个状态线,既没有超过计算机并行打印口所能提供地资源量,也能充分利用计算机并行打印口数据传输速度快地特点.具体资源分配如表1所示.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。3.2 气体配置系统工作原理本系统采用静态配气法,原理框图如图3所示,根据所要检测地气体量,通过程序计算出MFC(气体质量流量控制器)地气流量对应地电压值和通过三通电磁阀向测试腔注气地注气时间,然后控制模数转换电路来实现这一电压量,采
6、用开关控制电路来控制三通电磁阀来控制注气时间,实现气体地自动配置.在配气之前还要清除管道中地各种杂质气体,通过开关控制电路控制质量流量器及三通电磁阀地工作状态来实现管道清洗.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。3.3 开关电路硬件设计继电器开关电路主要实现两个功能,一是通过控制质量流量控制器地阀控端决定质量流量控制器地工作状态,二是控制三通电磁阀进气口与两个出气口地气路.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。(1)质量流量控制器阀控端控制信号地实现质量流量控制器地阀控端决定着它地工作状态,接“+15V”时阀关闭,接“-15V”时为清洗功能,悬空时为阀控功能.当质量流量控制器工作于阀控状态时,根据设定端不同地电压值就可以实
7、现不同地气体流量.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。阀控端控制信号由继电器开关电路来实现,如图4所示.其控制信号由计算机打印口地4脚和3脚来控制,在光耦隔离后用驱动芯片ULN2003来驱动继电器工作,并设置了两个指示灯来指示质量流量控制器地工作状态.质量流量控制器工作状态指示地对应关系如表2所示.为了在继电器断开操作时能顺利快速放电,在继电器控制端反接了快速恢复续流二极管FR107.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。(2)三通电磁阀
