基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪

针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。     

基于红外光谱的煤矿新型瓦斯传感器的设计

利用E2V公司的IR22GJ红外瓦斯检测模块及CC2430芯片设计了煤矿新型红外瓦斯传感器电路。结合井下气体测量环境和红外光的瓦斯传感器测量原理,利用单片机的外围电路和硬件架构、C语言及汇编语言编写系统程序,研究设计了红外瓦斯传感器系统。最后搭建了气体测量环境,完成了红外吸收型瓦斯浓度检测系统的实验及测试。     

基于恒温谐波检测双回路瓦斯浓度仪研究

针对传统气体传感器检测范围窄、易中毒、使用寿命短等缺陷,提出基于恒温谐波检测的双回路瓦斯浓度检测系统。通过ATMEGA16实现低浓度的电化学检测电路切换高浓度的红外吸收检测电路,恒温惠斯通电阻电桥检测电路可减少温度场对传感器性能影响;应用谐波检测原理消除红外光路干扰,稳定光源的输出功率,提高灵敏度。利用拉格朗日插值定理进行温度补偿,可消除温度漂移带来的瓦斯浓度二值性问题,并能在5.3%瓦斯浓度处实现高精度的瓦斯爆炸预警。实验结果表明：双回路检测仪具有高灵敏度、测量范围广、精度高等特点,可应用在突出灾害时瓦斯大量涌出检测中。     

新型矿用智能红外吸收瓦斯传感器的研究

针对传统矿用瓦斯传感器的缺点,文章设计了一种基于红外光谱吸收原理的新型瓦斯传感器,介绍了红外吸收检测原理,阐述了红外吸收瓦斯传感器的组成,并给出了瓦斯浓度值的标定和计算方法。实验结果表明,由红外吸收瓦斯传感器测量的浓度值与实际值之间的误差达到了煤安验证的要求。     

非色散性智能红外瓦斯传感器的研究

提出一种基于非色散性红外检测技术的非毒化红外瓦斯传感器。它利用瓦斯气体对某一特定波长红外光吸收性能与瓦斯浓度之间存在的确定关系,通过测定特定波长红外光被吸收的程度反映瓦斯浓度值的原理进行工作。详细介绍了红外吸收气体检测原理、脉动光源与热电探测器信号的关系,给出了瓦斯浓度的实用测量算法及传感器系统的软硬件设计方案。具有标定周期长、测量精度高、不受其他气体影响和不会产生催化中毒等特点。     

红外瓦斯无线传感检测系统设计与实现

针对煤矿瓦斯测量精度问题,在研究矿井瓦斯检测技术的基础上,基于红外光谱吸收原理,采用无线传感网络技术,设计了红外瓦斯无线传感检测系统,该系统采用差分检测技术,利用数据拟合解调出出瓦斯浓度,并利用ZigBee无线网络技术组建检测网络,实现了矿井瓦斯浓度的精确探测;实验结果表明,通过对11组数据进行测量和比较,红外瓦斯无线传感网络检测系统的平均绝对误差为0.091%,实现了瓦斯浓度的全量程精确检测,具有探测灵敏度高、测量误差小、传输距离远和组网灵活等优点,能够满足矿井瓦斯浓度检测的需求,具备了实用基础。     

红外瓦斯传感器在跃进煤矿的应用

介绍了GJG10H型红外瓦斯传感器的检测原理、结构组成及其调校方法。实际应用结果表明,该红外瓦斯传感器可检测0%～10%的瓦斯气体,测量精度较高,且具有良好的稳定性,但响应速度需进一步提高。     

矿用红外瓦斯检测仪的设计与实现

瓦斯浓度检测是煤矿生产中必不可少的环节,文中设计一种带无线发射模块的便携式红外瓦斯检测仪;该系统以AT-MEGA128控制器为核心,准确快速地实现了系统的功能,同时利用无线收发模块和上位机通信实现信息共享;文中主要介绍了部分硬件电路设计和软件实现,采用两路红外检测装置对瓦斯进行检测,有效滤除了外在红外光的干扰,将朗伯-比尔红外吸收定律和拉格朗日插值定理运用其中实现了对瓦斯浓度的精确检测;最终实验验证该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点。     

新型激光瓦斯传感器的设计

安全是煤矿作业中最重要的一环,而煤矿中瓦斯浓度是衡量安全的重要指标,所以精确检测瓦斯浓度是保障安全的最关键点;为精确检测煤矿井下瓦斯浓度,提出了一种测量瓦斯浓度的新方法,并且在论述激光传感器的构成和工作原理的基础上对硬件电路和软件进行了设计,实现了激光检测,更进一步增强了安全性,提高了效率;实验表明,该传感器的重复性和线性响应两个测试指标误差都非常小,达到了一定的技术指标;系统的推广具有极其重要的现实意义。     

一种矿用红外瓦斯传感器的检测模型

建立了一种矿用红外瓦斯传感器的检测模型,通过计算及曲线拟合的方法得到瓦斯浓度与红外瓦斯传感器输出电压的关系,并对该检测模型进行了反演实验。实验结果表明,该检测模型的测量精度满足现场要求。     

反射式红外甲烷传感器气室设计

设计给出一种稳定性好、灵敏度高的反射式红外甲烷传感器气室设计过程与测试结果。红外甲烷传感器基于色散型红外吸收光谱法的原理,利用非分光红外探测技术过滤甲烷气体的特征波长以外的光线,再采用双通道补偿技术对气室内部的甲烷气体体积分数进行检测。气室是红外探测器、传输光路、红外光源集成装配体,其结构和性能对器件性能至关重要。气室内壁设计成镀金的旋转抛物面,红外光经抛物面反射成近似平行的光束,该红外光束在气室内部传播过程被气室底盖反射到探测器,增加了甲烷气体的吸收光程,起到了提高气室的灵敏度的作用。设计完成后,经过甲烷环境的测试,反射式气室的稳定性、灵敏度、反应时间等都有良好的表现。     

红外甲烷传感器直射式气室设计

针对采用反射式气室的红外甲烷传感器测量误差较大的问题,基于红外光谱吸收原理,利用非分光探测技术设计了一种新型直射式气室。该气室采用硅半导体片状红外光源、双通道红外探测器及一定长度的气室中腔,选用GaF2作为光源及探测器的视窗材料,搭配外部电路实现对CH4体积分数的监测。0～2.5%CH4体积分数范围内的测试结果表明,采用直射式气室的红外甲烷传感器最大测量误差仅为±0.05%。     

新型非色散红外三组分气体分析仪的研究

为了克服传统的红外气体分析仪现存诸多问题,采用非色散红外气体分析的原理,对一种新型三组分气体分析仪的关键技术进行了研究,诸如四元热电堆红外探测器、锁定放大电路、MSP430超低功耗单片机、LCD显示模块等先进技术.该新型非色散红外三组分气体分析仪能快速实现同时对CO、CO2、CH4等三种气体的连续自动分析,将会具有广阔的应用前景.     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

红外辐射温度测量技术讲座第一讲 红外辐射与红外探测器

本次讲座主要介绍红外辐射测温技术内容，包括红外辐射与红外探测器两部分。在红外辐射中主要讲授辐射的基本概念，黑体辐射诸定律和基尔霍夫定律等。红外探测器部分主要讲红外探测器的概念、光电效应、光子探测器中的光电导探测器和光伏型探测器。     

红外CH_4检测仪的设计

设计了一种应用红外吸收光谱原理的红外CH4气体检测仪。该检测仪用红外热释电传感器作为敏感元件,以C8051F040单片机作为智能控制单元,实现了CH4体积分数的准确测量。介绍了气室的结构设计、微弱信号的放大和数据采集的设计。通过实验数据分析,该气体检测仪具有测量精度高、稳定性好、低功耗等优点,满足了实际情况的需要。     

Uncooled infrared detector based on silicon diode Wheatstone bridge

In this paper, uncooled infrared detector based on silicon diode Wheatstone bridge is studied. Four identical temperature sensing elements made of several diodes in series are designed and fabricated with 2 μm feature size, among which two of them are suspended over the substrate through supporting legs, while the other two are on the substrate. By connecting these four temperature sensing elements in Wheatstone bridge’s form, we expect to reduce output noise of the infrared detector for differential output. The tested noise of the infrared detector is 1.24 μV, which is reduced by 58 % comparing to the detector constructed by one suspended temperature sensing element of the Wheatstone bridge. The measured sensitivity and noise equivalent temperature difference (NETD) of the infrared detector are 7.90 μV/K and 0.16 K, respectively. This infrared detector has potential of reaching a NETD in the milli-Kelvin range by using CMOS process with better feature size and pixels containing two supporting legs instead of four supporting legs.

     

基于SPCE061A的甲烷检测模块的设计

本文介绍了一种基于凌阳单片机SPCE061A的具有语音功能的甲烷检测模块的研制。利用SPCE061A比较强大的语音处理功能、较强的数据处理能力,实现了甲烷检测模块语音控制和语音报警功能,并将此模块成功地应用在多功能交互式语音机器人上,实现了机器人功能的扩展。     

基于虚拟仪器的红外探测器制冷曲线测试系统

由于红外探测器的制冷控制参数与系统的电、热等物理参数有关,设计一个基于虚拟仪器技术的红外探测器制冷曲线测量与调试系统,利用程控电源和程控数字万用表实现制冷系统的特性测试,为嵌入式制冷控制器设计提取模型参数和完成的算法奠定了基础。