基于超聲與CPLD技術(shù)的氧氣濃度檢測研究.pdf

1、聲波在混合氣體中的傳播特性與氣體成分、外界環(huán)境密切相關(guān)，因此利用聲波作為定量檢測混合氣體中各成分的濃度成為可能。采用超聲波技術(shù)的氣體檢測裝置具有非消耗，測量范圍寬，無需維護(hù)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在氧氣檢測研究方面該技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值。本文針對醫(yī)療、化工生產(chǎn)中氧氣檢測的需求，設(shè)計了一種基于超聲波自干涉技術(shù)的氧氣濃度檢測系統(tǒng)。
　　本文介紹了二元混合氣體超聲檢測相關(guān)理論，分析了自干涉驅(qū)動波在飛行時間測量的主要作用，并據(jù)此完成了整個檢

2、測系統(tǒng)的方案設(shè)計。然后以CPLD+AVR單片機(jī)為硬件平臺完成超聲式氧氣濃度檢測系統(tǒng)的設(shè)計。其中CPLD部分由自干涉驅(qū)動波產(chǎn)生電路，換能器收發(fā)切換電路，濾波、放大電路與比較電路組成。本文以此作為超聲波飛行時間測量的硬件平臺，并基于相位檢測的超聲波自干涉過零點(diǎn)計時方法完成了CPLD軟件部分的設(shè)計。最后AVR單片機(jī)在完成對時間測量值濾波，氣室溫度采集之后計算出氧氣的濃度值。
　　本文在超聲氧氣檢測系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了測試實驗研究，結(jié)