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。     

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。     

虚拟自动气象站湿度传感器的温度补偿

针对湿度传感器测量精度受温度影响问题,提出一种采用虚拟技术的湿度补偿方法。利用LabVIEW平台的图形化处理技术,分别采用BP神经网络、支持向量机(SVM)算法建立了湿度补偿模型。以调温调湿箱、JJQ1气象信号模拟器、HMP45D湿度传感器搭建了实验平台。实验数据表明:补偿后数据误差降低了1个数量级,能够有效补偿温度对湿度传感器的影响,提高虚拟自动气象站湿度测量的准确度。     

基于综合滤波算法与模糊PID控制的温度控制系统

为满足某氮氧化物(NO_x)传感器精度测试系统"传感器温度应维持在750℃以确保测试结果的准确性"的要求,提出了一种综合滤波算法(以中位值、滑动平均、消抖滤波法及平移不变量小波去噪法为基础)用来消除噪声对温度信号的干扰,并辅以模糊自适应PID控制以维持传感器温度在750℃左右。实验证明:该综合算法可消除大部分噪声的干扰,能使传感器温度稳定在750±1℃,满足了检测系统的需要。     

基于嵌入式系统的汽车尾气检测装置的设计

针对传统汽车尾气检测装置体积大、检测精度低以及实时性差等缺点,设计了一种基于ARM的小型化汽车尾气在线检测装置。该装置以ARM处理器为控制核心,利用非分光红外气体传感器以及NO_x气体传感器检测汽车尾气中的CO、CO_2、HC以及NO_x等气体的浓度,采用相应信号处理电路把传感器输出的电信号转换为与之对应的气体浓度值,并通过无线传输方式把检测结果发送到手持式监测设备上实时显示。实际测试结果表明,该尾气检测装置能有效检测汽车尾气中各种气体的成分,且分辨率达到0.02%,检测精度在3%范围内。     

3种型号湿敏电容传感器温度和迟滞特性的分析比较

为掌握目前气象行业使用的湿敏电容湿度传感器的测量准确度、迟滞误差、温度系数等测量特性,文章对3种不同型号的湿度传感器进行了测试,对不同温度点下传感器的相对湿度测量示值误差和迟滞误差进行了分析和比较,测试和分析结果表明不同传感器的温度和迟滞特性有较大的差异。其分析比较的结果对湿度传感器的选择和使用具有参考价值。     

用于探空仪的加热式湿度传感器及测量电路

针对探空仪湿度传感器在高空低温、高湿恶劣环境下容易结露,湿度波动大、电路板分布电容对测量结果有影响等问题,研究了具有蛇形加热器的平板夹心电容式湿度传感器及其工艺制备方法,并设计了测量电路。采用微机电系统(MEMS)加工工艺设计了加热式湿度传感器,通过对传感器进行有限元分析,确定了传感器表面加热区域温度分布情况,得出了环境温度、加热功率与加热温度三者之间的函数关系。提出一种基于电容充放电及比较法的湿度测量电路,从而有效地抑制了温度漂移和零点漂移,减小了寄生电容对测量结果的影响。地面实验结果显示:湿度传感器灵敏度约为2.3%RH·pF-1,迟滞约为0.7%F·S,重复性约为1.9%,测量总不确定度约为4%,时间常数约为0.5s。本文研究的湿度传感器及其测量电路具有很好的温度稳定性,能够在低温环境下正常工作。     

基于红外测湿传感器的湿度检定箱设计

文章介绍了一种新型湿度检定箱,其温度控制采用高效气液换热,湿度控制采用干湿气混合法反馈控制原理,湿度测量采用红外激光吸收式湿度传感器。通过实验测试,新型湿度检定箱的温度、湿度均匀度和波动度都优于目前计量测试部门使用的所有湿度检定箱,且测试室容积大,可对毛发湿度表(计)、干湿表等大型测试仪表和湿度传感器等进行检定测试,还可同时进行温度校准,具有很好地推广应用价值。     

一种基于氮氧传感器的便携式尾气测试装置

由于汽车保有量的不断上升,汽车尾气排放导致的污染问题越来越严重。全球各个国家均不断增加对汽车尾气排放的要求,比如在2020年实施的国Ⅵ标准就将氮氧化物(NO_(X))的排放限值从60mg/km下降到35mg/km。随之而来的是对NOX浓度检测的挑战。基于电化学氮氧传感器工作原理,开发了便携式汽车尾气氮氧化物检测系统,采用标准氮氧传感器检测尾气氮氧浓度值,同时对标车辆原装氮氧传感器测试结果,模数转化后显示在液晶显示屏上,判定车辆排放是否超标以及氮氧传感器是否存在故障。试验和测试结果表明,该系统能实时、准确及便捷的检测到汽车尾气排放氮氧浓度值及车用氮氧传感器故障,可适用于环保路检和修理厂尾气后处理系统监测等领域。     

基于改进GA-BP神经网络的湿度传感器的温度补偿

针对自动气象站采用的HMP45D型湿度传感器测量精度易受温度影响的问题,通过对遗传算法中的编码方式、适应度函数和参数进行改进研究,利用改进的遗传算法(genetic algorithm,GA)对反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值阈值进行优化,在较大的范围进行搜索,采用反向传播算法在较小范围内进行微调,优化网络结构和参数,提出了用改进遗传算法优化BP神经网络的方法,根据在多温度条件下湿度传感器的实测数据,对利用此方法建立的模型进行温度补偿研究,并结合一般BP神经网络方法进行分析比较.实验结果表明,该方法具有全局寻优能力,补偿精度高,收敛速度快,能够有效补偿温度对湿度传感器的影响,大大提高了湿度传感器的测量准确度.