基于虛擬儀器技術(shù)的SO-,2-氣體傳感器流量特性研究.pdf

1、當今氣體傳感器技術(shù)發(fā)展日新月異，應(yīng)用日益廣泛,電化學氣體傳感器作為其中重要的一個分支，也得到了廣泛的應(yīng)用，但在氣體濃度精確測量中主要存在兩方面的問題：交叉靈敏度問題和氣體傳感器的特性漂移問題。
　　 這些問題長期以來一直困擾著人們,尤其在一些需要進行長期在線監(jiān)測的場合。本文以導師項目的子項目為課題，開發(fā)了一套完善的SO2 氣體傳感器流量特性測試系統(tǒng)，通過對傳感器零點漂移、氣體線性度、溫度漂移和流量變化等性能參數(shù)的測試研究，可獲得

2、傳感器的最佳工作點，從而減少了由于氣體流量變化造成的傳感器輸出誤差，為由交叉靈敏度和特性漂移引起測量誤差的修正補償提供依據(jù)。
　　 根據(jù)實際測試需求，設(shè)計了測試電化學氣體傳感器系統(tǒng)的總體方案，由增強型51單片機構(gòu)成的下位機與基于虛擬儀器技術(shù)的上位機共同組成測試系統(tǒng)，利用定電位電解二氧化硫傳感器對該系統(tǒng)進行了相應(yīng)的實驗驗證。
　　 作者完成的主要工作包括：
　　 1) 成功研制出了具有數(shù)據(jù)采集和與PC通訊的硬件電路

3、。主要包括下位機芯片的選擇、下位機與上位機通訊端口的選擇與實現(xiàn)、下位機模擬端口的配置、數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)以及與上位機通訊軟件的設(shè)計。
　　 2)將虛擬儀器技術(shù)用于測試系統(tǒng)中，實現(xiàn)了上位機儀器界面的設(shè)計和各功能模塊軟件的編寫，并為構(gòu)建具有一定通用性的測試系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
　　 具體包括串口通信設(shè)計、通道參數(shù)配置、零點漂移測量、線性相關(guān)測量、溫度漂移測量、流量變化測量、結(jié)果數(shù)據(jù)存儲以及報表生成等功能模塊。
　　 3) 成功

4、完成了信號處理模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、報表生成模塊等子模塊的程序設(shè)計，并通過實驗驗證了算法的正確性和有效性。
　　 通過對定電位電解二氧化硫傳感器各種特性參數(shù)的實際測量得出：零點漂移為總量程的±2.3[％]；在氣體濃度小于100ppm時，線性相關(guān)系數(shù)為0.993；當傳感器環(huán)境溫度保持在20.00℃±0.02℃時，最佳工作流量為0.7L/min 左右；從實驗結(jié)果可以看出，此系統(tǒng)可以很好地測量氣體傳感器各種特性的完整參數(shù)和曲線，為氣體傳感