新型全量程甲烷檢測儀的研究與設計.pdf

1、目前廣泛使用的熱催化燃燒型瓦斯(主要成分是甲烷)檢測儀存在的主要問題是傳感器漂移大，維護周期短，并且維護方法復雜、成本較高，抗干擾能力較差。普通全量程瓦斯檢測儀采用載體催化元件和二元熱導元件相結合的檢測機制，低濃度檢測時使用載體催化元件，高濃度檢測時使用二元熱導元件，電路結構較復雜，量程不連續(xù)。 本文借助于電子技術、傳感器技術、信號處理技術，研制一種新型全量程瓦斯檢測儀，對瓦斯?jié)舛冗M行實時檢測，對瓦斯傳感器進行自動校零、非線性補

2、償。在全量程檢測的處理上，利用單一的熱催化載體元件，采用低濃度檢測和高濃度檢測兩種不同檢測機制，模仿數(shù)字萬用表的自動檔位變換，在檢測過程中傳感器自動變換檔位，高低兩端量程銜接連續(xù)，節(jié)約了成本，降低了儀器的復雜程度，初步的解決了催化元件的“雙值”問題，單元件全量程測量以及載體催化測量儀器“激活”的難題。 在硬件研制方面，設計了電源電路、加熱采樣電路、通信電路、紅外遙控電路、信號輸出電路以及單片機系統(tǒng)等。選用了集A/D轉換、數(shù)據(jù)存儲

3、與CCP模塊于一體的PIC16F877A低功耗單片機，采用單一的普通熱催化燃燒型載體元件實現(xiàn)全量程檢測，不僅使得瓦斯檢測實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化，而且使系統(tǒng)結構簡單、功耗降低；采用紅外遙控調(diào)校，不僅使得系統(tǒng)體積減小，而且提高了系統(tǒng)的保密性和抗干擾能力。 在軟件開發(fā)方面，設計了軟件濾波程序、軟件零點校正程序、分段校正程序等。采用軟件濾波技術，提高了信噪比；提出了軟件零點校正方法，有效地抑制了零點飄移，提高了檢測的準確性；提出了利用分段