多功能便携式气体浓度检测报警仪的研究与设计.pdf

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1、第６期总第２６４期农业科技与装备Ｎo．６ＴotａlＮo．２６４２０１６年６月ＡｇｒｉｃｕltｕｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑｕｉｐｍｅntＪｕn．２０１６多功能便携式气体浓度检测报警仪的研究与设计*李瑞华，孔晓红（河南科技学院机电学院，河南新乡４５３００３）摘要：基于UCＧUI图像系统设计一种气体浓度智能检测报警仪。介绍该仪器仪表的系统硬件及软件设计，阐述该仪器仪表的功能及与传统的仪器仪表相比的优势。该仪器仪表结构小巧、功能实用、操作便捷、携带方便，适宜推广应用。关键词：自动检测仪器仪表

2、；气体传感器；气体浓度；报警；便携中图分类号：ＴＰ216文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161（2016）06-0019-04Ｈ2S，CO，O2及可燃气体是一类对人类和环境有恒电位电路，经差分式运放变换之后送往SＴM32的［1］很大危害性的气体。大多数有毒有害且可燃的气体ＡＤ采集接口。主控部分主要由SＴM32最小系统、外都有电化学特性，可以发生电化学氧化反应或还原反围电路及ＴＦＴ显示单元组成，负责信号采集部分送应，气体的成分和浓度通过这些化学反应就可以检测来的数据的处理与显示，以及整个系统的各个参数的［2

3、］出来。电化学类气体检测仪主要用于检测毒性气体设定与修改。［3-4］如Ｈ2S，CO，O2及可燃性气体；电化学气体传感器１.１信号采集的主要优点是气体浓度检测灵敏度高、选择性好，消信号采集电路如图1所示。系统的电化学传感器耗量极小，可采用便携的干电池来供电。对很多气体，是由U11的Ａ运放，Ｒ28，Ｒ29，C31，C34，C36组成的［5-6］电化学传感器能够实现极低浓度下的有效测量。恒电位电路，以满足电化学传感器的特性；经Ｒ39，便携式智能仪器仪表以其体积小、质量轻、便捷的优U11的Ｂ运放和C40，C46，Ｒ4

4、3，Ｒ48组成IＶ放大电点已经在许多领域得到了应用。目前市面上大部分的路之后，由SIＧ端口输出信号经过U13的Ａ运放和便携式仪器仪表都是单色屏幕，显示效果很不美观，周边电容电阻组成差分放大电路；最后经1脚输出送且功能较少，大多数都是固定功能设计的，更换传感往主控芯片进行ＡＤ处理。氧气传感器输出的是电流器种类需要重新设计电路。本设计采用主控电路与采信号，在Ｒ52上形成电压之后，经过U14的Ｂ运放和集电路分开连接的方法来灵活改变仪器仪表的功能，Ｒ44，Ｒ46，Ｒ47，Ｒ49，Ｒ52等组成的差分放大电路，并界面采用

5、上、下、左、右、确定、返回6个按键作为系统由7脚送往主控芯片ＡＤ输入脚处理。可燃气体传感的输入屏幕，菜单的深度为4，具有温度补偿功能，可器内部由传感电桥组成，并且外加Ｒ56和Ｒ57作为自由设定ＲＴC时间、亮度、气体报警的参数、屏幕睡另外一个桥臂组成电桥，ＲＰ1用来调整电桥的零点，眠时间，在很大程度上能够满足用户的各种需求。输出的信号送往U13的Ｂ运放和周边电容电阻组成１系统的硬件设计的差分放大电路，之后由7脚送往主控芯片进行处本设计的硬件电路主要由电源管理电路、主控显理，为了抑制电路的共模干扰，选择基准电压芯

6、片示系统和信号采集系统三部分组成。考虑到系统的通ＴL431作为运放的参考电位形成共模伪地（即图1中用性，将信号采集系统单独布在独立的ＰCＢ上，并采的标号ＶＲＲ）。集成运放采用ＴI公司生产的精密仪用连接器连接。信号采集部分是基于电化学传感器的表类集成运放ＡＤ8607。１.２主控显示主控显示部分以SＴM32及2.2寸ＴＦＴ作为显示收稿日期：2016-04-27单元；输入部分由6个按键组成，根据主控芯片的特基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（１４２１０２２１０１１２）；河南性，返回键具有开关机功能，只能配置成下拉输

7、入，其省教育厅自然科学研究项目（２０１１Ａ１２０００５）他的按键都配置成上拉输入的方式；报警部分采用作者简介：李瑞华（１９９０—），女，硕士，从事计算机智能控制方ＰＷM分别控制开关三极管输出声、光、震动3种方式面的研究工作。通信作者：孔晓红（１９７２—），女，博士，副教授，硕士生导师，从来报警；为了进一步提高ＡＤ的转换精度和稳定性，事计算机智能控制方面的研究工作。采用一个ＴL431输出2.5Ｖ的参考电压作为ＡＤ外20农业科技与装备２０１６年６月
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