基于GA-BP神经网络的红外CO2传感器湿度补偿研究*

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先研究了不同镀膜对非色散扁锥腔CO2气体传感器的红外吸收效率和灵敏度的影响.然后搭建了湿度实验平台,着重研究了环境湿度对气体浓度测量结果的影响.最后,采用遗传算法优化的BP神经网络算法(GA-BP)对传感器进行了湿度补偿.实验结果表明:在室温条件下、0～2000×10-6浓度范围内,镀金腔体的CO2传感器具有更高的红外吸收效率和灵敏度;在40％～80％湿度范围内,CO2气体传感器的测量误差与相对湿度密切相关,最高误差达645×10-6.采用GA-BP算法数据融合补偿后,传感器湿度漂移得到了较好抑制,整体平均误差小于±110×10-6,表明CO2气体传感器的测量精度得到了大幅提升.     

非分光红外的新型SF6传感器设计

系统采用单光束双波长的光路结构,结合测量通道和参比通道两路输出,有效增强了传感器的抗干扰能力和检测精度.利用新型电调制红外光源和高精度滤光片一体化的热释电红外探测器,辅以合理的气室结构设计,大大提高了系统的紧凑性与稳定性.在信号处理方面,利用超低功耗的单片机系统进行数据实时处理与显示.实验结果表明:该传感器能够准确检测0-2 500×10-6范围内的SF6气体浓度,分辨率为1 ×10-6,检测精度为2％FS.     

基于差分吸收检测技术的非色散红外SF6传感器

基于非色散红外吸收原理,以电调制红外光源、采样气室和双元红外探测器组成的红外传感模块为核心,利用差分吸收检测技术设计了一种小型化高性能的SF6气体传感器.利用标准气体进行浓度标定,拟合了SF6气体浓度与电压关系曲线,实现了对SF6气体浓度的准确检测.根据传感器检测误差随环境温度变化的规律,系统研究了温度补偿方法,有效提高了传感器在不同温度下的检测精度.实验结果表明,该传感器系统在环境温度10℃~40℃、气体浓度0~2500×10-6范围内的检测精度小于±50×10-6,分辨率为1×10-6,系统响应时间小于5 s,具有良好的重复性和稳定性.     

气体传感器加速寿命试验方法研究

本文以ＣＯ传感器为例,提供了一种气体传感器加速寿命试验方法,根据该方法得到的实验结果,我们可以对采用了气体传感器的装置在某技术指标范围内估计气体传感器的可靠性。     

谐振腔声气体传感器的电路模型与计算机仿真

提出了一种谐振腔声气体传感器的等效电路修正模型。该模型将FMYB和Babak模型相结合,运用谐振腔与传输线的相似性、Babak模型利用LC回路等效声谐振腔的谐振频率,电阻变化模拟气体粘滞性和反射界面损失的基础上,提出将谐振腔气流损失等效为一定大小的负载电阻,使得新模型能够精确模拟不同气体浓度的声阻抗和谐振频率变化。实验表明：新模型在38．5～41．0KHz频率范围内不仅能模拟声气体传感器的阻抗变化趋势,而且能精确地计算声气体传感器的阻抗值,从而得出相应的气体浓度变化。     

基于曲面拟合理论CO_2传感器数据融合研究

针对CO2气体传感器在实际应用中,由于环境因素干扰而导致检测精度下降这一问题,提出了采用曲面拟合理论的数据融合方法来消除环境温度对传感器输出的干扰。实验是在气体和温度的二维标定系统中进行,实验温度为0~50℃,CO2气体体积分数为(0~2000)×10-6,标定点取36个。通过数据融合,有效地降低了温度变化对CO2气体传感器输出的干扰,提高了气体传感器和温度传感器的测量准确度。     

城市技术排放级气体传感器

正城市技术公司近日发布6款排放级气体传感器新品。此次发布的新品包括2款5系列新品:长效氧传感器5OxLL和一氧化碳传感器A5F+,该系列满足EN 50379-2标准,广受高端烟气分析仪表制造商青睐;还包括4款4系列新品:长效氧传感器4OxLL、氧传感器4OXV、一氧化碳传感器4F和4MF,该系列适用于兼容EN50379-3标准的分析仪表。家用和商用锅炉燃烧效率分析仪表的气体传感技     

催化燃烧式气体传感器加速稳定方法研究

本文对催化燃烧式气体传感器的漂移特性进行了分析,提出了一种加速催化燃烧式气体传感器稳定方法-通断电应力法,并对该方法进行了试验验证和机理分析.试验结果表明:传感器经历通断电应力试验后,传感器在热循环试验条件下的漂移在±1.5％FS之间;在长期通电条件下的漂移在±4.0％FS之间,漂移明显优于未经历通断电应力试验传感器....     

基于Fe_2O_3系列气体传感器阵列的电子鼻系统

阐述了一种基于Fe2O3系列气体传感器阵列的电子鼻系统硬件实现方法及其系统的一般组成,介绍了Fe2O3系列气体传感器和传感器的加热电路。该系统以MSP430F149单片机为核心,实现对检测气体的自动数据采集、脱机和联机识别。利用该系统对甲烷、氢气和液化石油气进行检测,结果表明:该电子鼻系统能有效地对这3种气体进行定性识别,识别率接近100%。     

更正启事

北京康尔兴科技发展有限公司自行研制开发了CPR-B系列室内空气质量检测仪。可以分别检测室内甲醛、氨气、臭氧、一氧化碳等多种有害气体。该检测仪采用定电位电解传感器，该传感器是在特定的电位，将气体进行电解，通过测定电解气体所产生的电流而测得气体浓度，输出电流与气体浓度成正比。     

医用气体流量测量仪（系列）的研制

气体波流量的测量是我们工作中的难点之一。本介绍了以硅压阻传感器为基础元件的气体流量测量仪系列的研制情况。     

基于恒温法的热膜式气体流量传感器的设计

设计了一种新的基于恒温法的热膜式气体流量传感器,介绍了该传感器的建模过程及其敏感元件的结构设计,并给出了流量传感器的详细设计方案。仿真和实测结果表明：该流量传感器既能对小流量信号敏感又能准确地反映大流量的输出,功耗低于0．1W,响应时间小于50ms,精度可达到0．6％FS,能够满足低功耗、快响应、高精度等性能技术指标的要求。     

光纤瓦斯传感器在煤矿瓦斯气体监测中的应用

把传感器更好地应用在工农业生产和日常生活中的安防领域是避免造成大财产损失和人员伤亡的必要条件.鉴于此,本文简述了光纤瓦斯气体传感器的基本工作原理,通过光纤瓦斯传感器和Kj系列井下监测分站配合使用监测煤矿瓦斯气体的实例对光纤瓦斯传感器的先进性和可靠性进行了论证.Kj系列井下监测分站和光纤瓦斯传感器一起连续监测矿井下的瓦斯气体浓度,和系统中的地面中心站进行通讯完成监测、警报和控制功能,监测数据的准确度大于1.5级,满足安防场所对测量的准确度要求.     

热隔离式MEMS气体质量流量传感器设计

研制了一种热隔离式微机电系统（ MEMS）气体质量流量传感器。加热电阻器和上下游测温电阻器采用热隔离悬梁式结构,间隔240μm。对恒温差电路的设计要点进行了分析并制作了系统电路。测试拟合了传感器输出电压随气体流量的关系曲线,并对传感器进行了标定。测试结果表明：在0～20 L/min的流量范围内,传感器响应速度快,灵敏度高,输出信号平滑,适合于工业及医疗等领域。     

气体流速流向传感器及其温度补偿的研究

设计了一种内燃机用气体流速、流向传感器,阐述了传感器的工作原理;介绍了应用单片机对传感器输出信号进行线性化和温度补偿处理的方法。试验结果表明:该传感器在-20~100℃温度范围内,温度稳定性高,零点温度漂移为4.0×10-3%FS/℃,准确度可达到±1.0%FS,性能指标达到了设计要求。     

基于PANI/PdO复合薄膜的压电甲烷传感器

研究了一种基于压电原理的甲烷传感器。运用化学氧化聚合法和层层自组装法制备了对甲烷气体敏感的PANI/PdO复合薄膜,通过溅射工艺将薄膜生成在压电材料上,利用敏感薄膜对甲烷的吸附改变晶振频率,从而检测出甲烷气体的含量。实验表明:压电甲烷传感器具有较好的选择性,在0%~2%的甲烷体积分数范围内具有较好的线性输出。     

高灵敏光波导传感器检测H2S气体

将甲基绿-聚乙烯醇薄膜固定在钾离子(K )交换玻璃光波导表面,研制出一种光学硫化氢气体传感器.实验结果表明,本传感器对浓度在20×10-9 ～1.3×10-6范围内的硫化氢气体有良好的线性响应(R= 0.989 7)和快速响应(t0.9小于3 s).本传感器具有灵敏度高、可逆性好、重现性高、成本低,结构简单和易制作等特点.     

基于GA-WNN温度补偿的红外CO2气体传感器系统研究

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学（CFD）仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明：当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器红外辐射功率吸收效率达到最大。然后基于CFD仿真的结果设计和实现了CO2气体传感器,并开展了实验比对与验证,进而着重研究了环境温度对气体测量结果的影响。实验结果表明：在5~45oC温度范围内,传感器在0~2000 ppm浓度范围内的测量误差随着温度升高而显著增大。最后采用遗传小波神经网络算法（GA-WNN）对传感器进行了温度补偿,数据融合补偿后传感器的温度漂移得到了较好的抑制,其绝对误差小于±70 ppm,在非样本温度点下,整体平均误差小于±100 ppm,表明CO2气体传感器的测量精度得到了较好的提升。     

MWCNT-WO3薄膜双声路SAW NO2气体传感器

以金属钨粉,H2O2,CH3OH和多壁碳纳米管(MWCNT)为原料,在双声路声表面波(SAW)器件的测量声路上制作了MWCNT-WO3薄膜,提出并实现了一种MWCNT-WO3薄膜双声路SAW NO2气体传感器。由于MWCNT和WO3对NO2气体都有敏感作用,而且碳纳米管的毛细作用、以及MWCNT的加入都增加了气体的接触面积,提高了NO2气体的吸附和敏感作用。同时,SAW器件的双声路结构消除了由于外界测量条件改变引起的测量误差,也进一步提高了传感器的可靠性和准确性。实验结果表明,该传感器对各种浓度的NO2气体具有好的响应特性,在31.2×10-9到20×10-6范围内,传感器的响应灵敏度为9.8kHz/1×10-6,比单一MWCNT或WO3薄膜对NO2气体具有更好的灵敏度和线性特性。     

采用双传感器补偿的可燃性气体报警器

介绍一种采用两个同类型气体传感器来实现温度补偿的可燃性气体报警器。把一气体传感器密封做成温度传感器,对另一气体传感器进行温度修正,以在宽范围内消除环境温度对气本器特性的影响。该报警器采用Ｍｏｔｏｒｏｌａ的ＭＣ６８ＨＣ０５Ｐ６Ａ单片机作为核心控制部件,内嵌基于一定算法的用户程序,以达到对于特定气体传感器的特性补偿,软件修正及实时控制。对可燃性气体传感器温度补偿原理及ＭＣＵ软件修正和控制方法,进行了分