一种基于LSTM网络的车载NO_x化学传感器温湿度补偿方法研究

氮氧化物是汽车尾气中的重要污染物。采用氮氧化物(NO_x)化学传感器进行污染物检测是监控汽车尾气污染物排放量的一种重要措施,但由于传感器是基于电化学反应的原理,温度和湿度会对化学反应有很大影响,从而导致测量结果不准确。为此,提出一种基于长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的车载NO_x化学传感器温湿度补偿方法。LSTM网络利用传感器测量值和真实NO_x浓度值以及测试气体的温度和相对湿度进行训练,从而得到NO_x浓度的测量模型。测试结果表明,该方法具有良好的温度和湿度补偿性能,可以有效提高车载NO_x化学传感器的精度。     

MoS_2/石墨烯复合材料对NO_x气敏特性影响分析

为了快速准确检测汽车尾气中的NO_x气体浓度,采用低温水热法制备了MoS_2/石墨烯复合纳米材料。利用掩膜法将制备的MoS_2/石墨烯镀膜于氧化铝基体表面形成敏感薄膜,制作了一种薄膜型NO_x传感器。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)仪,表征了MoS_2/石墨烯的相组成、微观形貌和电化学特性,分析了MoS_2/石墨烯复合材料对NO_x的气敏机理。在气体传感器静态测试系统上,测试了NO_x传感器灵敏度、温度、响应-恢复、抗干扰和长期稳定等特性。结果表明,MoS_2/石墨烯传感器灵敏度是MoS_2传感器2.1倍,响应时间为3.6 s,恢复时间为9.9 s,具有良好的重复性、选择性和长期稳定性。表明该传感器可实现汽车尾气中NO_x准确检测。     

车用氧化锆基氮氧化物传感器信号测试及分析

为研究氧化锆基氮氧化物(NO_x)传感器芯片响应特性及工作原理,采用自制检测装置,模拟汽车尾气环境,运用单泵测试法和三泵测试法对NO_x传感器样品在不同气氛下检测电信号,对得到的数据进行分析。研究表明,单泵法测试结果符合多孔扩散层极限电流公式,采用电流恒定控制策略,测量气体中的不同氧气浓度对传感器测量泵的补偿电流与灵敏的影响均得到了很好的优化,三泵测试能提升传感器测试精度,得到了O_2和NO浓度与电流值对应关系。     

基于温湿度补偿算法的汽车尾气检测仪设计

文中设计了一种便携式汽车尾气检测装置,并对传感器因温湿度产生的偏差提出了一种新的算法予以补偿,该系统通过电化学传感器检测气体浓度,利用蓝牙无线通信技术,使检测数据能够无线传输并显示于智能终端。同时,采用锂电池供电,具有使用寿命长、易携带的优点。实现对汽车尾气排放中的CO,CO_2以及CH化合物有害气体实时检测。     

基于COA-GRU的低成本气体传感器数据修正方法

针对低成本气体传感器在受到温度、湿度、压力、气体交叉干扰等影响时检测精度低的问题,提出了一种长鼻浣熊-门控循环单元神经网络(COA-GRU)的修正模型,用于提高传感器检测精度。首先,根据低成本传感器的非线性特性构建了GRU修正模型;其次,利用COA算法解决修正模型的多局部极值以及参数组合寻优问题;最后,利用低成本传感器组以及H200D气体检测装置的实测数据对该方法进行了仿真实验。结果表明,使用COA-GRU修正模型后,SO₂、CO、NO₂、CO₂传感器的平均绝对误差分别降低了72.0%、28.4%、29.6%、13.5%,能够有效提高低成本传感器的检测精度。     

基于气体传感器的阀门密封性检测方法

为了提高阀门密封性检测的准确性和精度,通过分析比较传统检测方法存在的不足,提出基于气体传感器的阀门密封性检测方法。该检测方法是以4%的氢气和96%氮气的混合气体为检测气体,利用测得的检测单元内检测气体的浓度差计算泄漏量,进而判断工件的密封性能。该方法能够消除传统方法中时间、温度以及管路容积等因素对检测的影响,提高了测试的精度和速度。     

基于RBF网络的智能气敏传感器温度补偿

研制出一种基于ARM7的智能气敏传感器,通过测量气敏薄膜的电阻,并将所测阻值和气体浓度进行校准,从而显示气体浓度。为了减小温度漂移带来的附加误差,提高传感器的测量精度,将气敏传感器所测量的电阻值与加热电压作为神经网络的输入,气体浓度值为输出,构造了一个双输入单输出的RBF神经网络温度补偿模型。采用RBF网络的带遗忘因子的梯度下降算法进行RBF网络的参数调整,实验表明RBF算法学习速度快,精度高。对实验中采集的数据进行非线性补偿后,误差保持在1.5%以内,大大提高了传感器的性能和测量精度,该装置能够很好地对环境中的气体进行监控。     

基于STM32的燃气智能应急处理装置设计

随着科技的不断进步和信息行业的蓬勃发展，燃气检测方法日益多样化。然而，目前多数物联网燃气泄漏检测装置尚未具备数据上传备份、远程报警以及实时监控等关键功能。鉴于当前燃气检测装置存在功能单一、无法联网以及报警范围有限的问题，设计一款基于STM32的燃气安全智能应急处理装置。该装置以STM32F405芯片为核心，采用ESP8266模块作为数据传输装置，搭载MQ5气体传感器用于检测燃气管道泄漏的可燃气体，并通过SHT30温湿度传感器监测燃气管道周围的温湿度情况，实时数据信息则通过LCD屏呈现。该装置能实现可燃气体泄漏的检测，能实时将数据上传云端，可通过现场、手机、电脑云端实时查看。     

基于多传感软测量的在线检测装置研制

针对工业环境下多维信息的测量需求,介绍一种在线检测装置的硬件及软件系统设计结构,以DSP和ARM为核心芯片的设计实现通用性、网络化和快速处理的要求,采用基于PLSR的数据预处理、基于多尺度逼近的信息解耦和基于MARP的预测补偿软件技术,较好地实现多传感信息的软建模。在乙醇在线测控装置中的应用表明,气体乙醇浓度检测误差为0.59%,气体乙醇传感器响应时间〈0.9s,可以满足工业环境下多传感信息的实时网络化检测要求。     

手持式多功能烟气测试仪

由于传统的烟气分析仪多采用红外气体分析方法,功耗大、稳定性差、造价高。而基于ARM的手持式多功能烟气测控仪,借助电化学传感器,以ARM为核心,以嵌入式uC/OS-II操作系统为软件平台,使用图形化编程语言UCGUI完成应用程序的设计,实现了人机交互、数据采集、数据分析与数据存储等功能。该测控仪满足了烟气分析仪对多种物理量信号采集分析的需求,经测试,烟气分析仪测量气体浓度的结果在2%精度之内,体现了嵌入式系统便携式、智能化、高精度、微型化的特点。     

电机转速传感器高精度检测装置的研究

本文开发了一套装置,用来检测电机转速传感器是否合格,实时显示当前的实际转速和自动对中能力。该装置采用图像识别技术,同时利用ARM和伺服控制系统,对图像进行检测、识别、高精度位置控制以及高速度的完成,实现装置的高精度自动对中。     

便携式多组分气体分析仪的研制

针对气体分析仪存在稳定性差、测量精度不高、分析气体种类单一等问题,设计了一种基于红外吸收法的便携式多组分气体分析仪。系统选用新型数字式红外传感器S-Module来采集工业废气中的SO_2、NO等气体,通过相应测量电路把传感器测得到的气体的浓度信息转换为单片机可处理的数字信息,最后利用LCD屏实时显示各种气体的浓度值。试验结果表明:系统可同时检测多种气体的浓度值,具有测量精度高、稳定性以及实时性好等优点。     

基于GPRS的工业废气远程监测系统的设计

为了准确有效地对排放的工业废气进行连续自动的检测,设计了一种基于GPRS的工业废气远程监测系统。该系统以ARM9为开发平台,设计了气体传感器检测电路、废气温湿度数据采集电路、光照强度采集电路等,可实现废气的连续自动检测。把测量的结果通过GPRS网络发送到服务器上位机中,在系统中还可以实现对多个检测点的在线监测。实际实验结果表明,该系统可有效地监测到有害气体,达到实时预警的目的。     

负电晕放电在SF_6气体泄漏检测中的应用研究

结合负电晕放电的特点和SF6气体自身的强负电性,以及目前基于负电晕放电原理的六氟化硫气体传感器所存在的稳定性差、精度不高、寿命短、不能定量检测等问题,提出了一系列的可行性解决方案,改善了SF6气体传感器的性能和精度,同时使SF6气体传感器在定量检测等方面取得了重大突破。     

基于PSO-SVM的矿用CO传感器非线性补偿方法研究

随着矿井环境信息感知、危险源辨识等技术的发展,对气体传感器检测精度和可靠性的要求显著提高。为改善矿用气体传感器的性能,针对气体传感器补偿方法存在的技术难题,提出一种微粒群优化支持向量机(PSO-SVM)的非线性补偿方法。以CO传感器为例,采用Matlab软件进行数值仿真,BP神经网络方法将误差从18.48%降到8.51%,而采用微粒群优化支持向量机方法将误差降到5.28%。实验结果表明:PSO-SVM补偿方法能有效消除非目标参量对传感器输出结果的影响从而完成非线性补偿,提高了矿用CO传感器的可靠性与检测精度。     

小型化汽车尾气遥测光学装置

介绍一套基于差分吸收光谱技术(DOAS)的小型化汽车尾气遥测光学装置,其长、宽和高分别为16cm、8cm和6cm,重量约0.5kg,测量光程可达20m。利用DOAS技术结合偏最小二乘法实现汽车尾气中NO和1,3丁二烯同时定性与定量测量,检测下限分别为3ppm和0.5ppm。为验证该装置的系统性能,经长时间系统测量,NO及1,3丁二烯的相对误差均2%。基于DOAS技术的小型化汽车尾气遥测光学装置,具有体积小、测量精度高等优点,足够满足汽车尾气现场测量应用要求。     

银离子玻璃NO2气敏传感器的研究

本文报道了一种电流型银离子玻璃固态电解质 NO2 气敏传感器 ,该传感器可在室温下工作 ;响应及恢复速度较快 ;能检测低达 0 .5ppm的 NO2 气体浓度 ;在 0～ 10 0 ppm范围内与被测气体浓度具有线性关系 ;基本消除了记忆效应且不受空气及氧气的影响。本工作为研制和开发小型、廉价、适用于工业废气和汽车尾气等污染源的在线实时检测 NO2 的仪器奠定了基础     

基于计量泵装配体的流量检测装置设计

为准确地检测汽车尾气处理装置的重要组成部分—计量泵装配体的流量精度,专门研制了一台检测装置。论文介绍了该装置的结构特点和工作原理,并已制造出样机。实践表明:该装置检测精度高,操作简单,生产和维护成本低,对工业生产有较高的利用价值。     

基于功率谱分析的机械故障免拆检测装置设计

对设备振动信号的频谱分析是设备故障检测的一种重要方式。文中以ARM9处理器,设计开发了一套故障检测装置。该装置通过加速传感器采集故障设备的振动信号,经过预处理之后,利用快速傅里叶变换实现时域和频域的转换,并分别绘制出时域和频域下的各类波形图用于故障分析。试验结果表明,该装置具有较好的准确性和稳定性,波形显示精度较高,适用于对设备故障的实时检测。     

基于Chebyshev网络和最佳逼近理论的CO2浓度检测

针对检测二氧化碳时因环境条件变化导致的检测精度降低、实时监测难、相似气体"交叉敏感"等问题,提出一种基于Chebyshev网络和最佳逼近理论的信息融合检测二氧化碳方法.该方法采用多个传感器采集多类信息,这些信息分别对应影响二氧化碳检测的物理量以及红外传感器测量数据,通过改进的Chebyshev网络进行信息融合,获得融合的检测结果.模拟试验结果表明:该方法明显地提高了检测二氧化碳的精度和鲁棒性.同时,采用信息融合技术,增强了气体检测的可控性.