多参数空气质量检测仪的硬件电路设计

在分析公共场合空气质量的基础上,研究开发了一款以MSP430为核心的气体检测仪。介绍了该系统的硬件电路实现方法。该系统以低功耗MSP430F2252单片机为核心,选择高精密传感探头,多种传感探头协同工作,可完成多种污染源的检测;对检测电路、信号处理电路以及反馈电路进行了设计和改造;系统检测的数据可通过液晶显示,通过存储电路存储及查询,数据超限时还可通过报警电路声光报警。经实验验证,系统具有低功耗、数据精确可靠、性能稳定、方便携带以及价格低廉等优点。     

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%。     

电子鼻动态模式信息采集电路设计

动态检测技术在电子鼻中的应用是国内外电子鼻研究的一个前沿热点,实现动态检测的关键是能使电子鼻的环境参数能动态变化的硬件电路.为了满足动态测量的需要,设计了能对半导体氧化物气体传感器阵列进行动态加热的自动温控模块和气体传感器的信号拾取模块,以便满足动态测量的需要,把该动态加热电路应用到电子鼻实验系统中,对三种不同的饮料样本在不同的条件下进行反复实验,识别的准确率均达到100%.     

基于虚拟仪器的光纤氢气传感器的设计

针对传统的气体传感器检测的缺点,开发了一套基于虚拟仪器的检测氢气的光纤氢气传感器;它采用NI公司的图形化开发平台LabVIEW,将传统的电路分析和处理,以及传统仪器的功能集成于一台计算机中,用户可以修改虚拟仪器的软件模块中的参数来这到修改气体传感器检测的特性;该氢气传感器检测系统通过计算机进行各类采集有关数据的处理、数据存储和分析;同时,详细介绍了系统的硬件连接、基于LabVIEW的软件设计和检测系统的稳定性和可靠性.     

可检测氧传感器电阻的炉烟分析系统设计

本文介绍了一种可检测4路氧传感器电阻参数的实时炉烟分析系统的设计。该系统由恒温加热体、气体发生器、氧传感器及变送器、温度传感器及变送器、氧传感器检测电路、数据采集、控制电路、接口电路和微型计算机系统构成。可实时对炉烟进行检测分析及对氧传感器的电阻参数进行检测分析。     

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现[BT)]

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.     

基于单片机的工业园区废气监测系统设计与实现

本文针对排放的工业废气进行连续自动的检测,设计了一种工业废气远程监测系统.该系统以单片机为主控,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,可实现对工业园区的废气的连续自动检测.把测量的结果通过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.实际测试结果表明,该系统可有效地监测到有害气体,达到实时预警的目的.     

甲烷气体检测系统的设计

甲烷是易燃易爆气体,是重要的工业原料和日常生活的燃气,同时也是温室效应最主要的气体之一,快速、实时检测甲烷的产生和泄漏及其体积分数具有十分重要的意义。将吸收式光纤传感技术、差分检测技术及计算机数据处理技术相结合,设计了时间双光路差分气体在线检测系统,可对气体体积分数进行实时在线连续检测。灵巧的波长切换机构,用低廉的LED作光源的时间双光路差分检测系统就可以实现甲烷气体的差分体积分数测量。以具有强大软件开发能力的V isual C++6.0为工具,基于用户界面设计出该监测系统的实时动态监控软件,实现了气体的实时在线检测。本系统的测量范围为0~25%,分辨力为50×10-6,并且测量灵敏度可调,最小灵敏度为142.35×10-6。     

多通道生物压电传感芯片微分析系统设计

为了满足石英传感阵列信号采集的要求,设计了一种基于虚拟仪器技术的多通道生物压电传感芯片微分析系统。该系统硬件部分由信号处理电路、数据采集卡和计算机等组成;软件部分采用图形化编程语言LabVIEW设计。利用该系统分析溶液电导率与石英传感芯片谐振频率偏移的关系。实验结果表明:该系统能够实现对频率信号的实时测量,并能实现数据的自动采集、处理、保存;可进一步用于生物大分子的检测。     

基于PSoC的氧含量检测仪的设计

介绍了基于可编程片上系统PSoC的氧含量检测仪的设计思路与实现过程.以PSoC为控制核心,采用双氧化锆氧气传感器O2S-FR实现氧含量的测量,设计了加热丝的温度补偿电路、氧化锆传感器的信号处理电路.详细阐述了利用片内模拟子系统和数字子系统构成系统的软硬件设计.氧含量数据可通过LCD显示或通过RS485上传给上位计算机.     

基于Compact FieldPoint模块的气敏传感器阵列自动测试系统

实现了一种可检测多种气体的气敏传感器阵列的自动测试系统;提出了可精确控制气体流量的配气系统;采用美国国家仪器(NI)公司的Compact FieldPoint模块实现了气敏传感器阵列的数据采集和测试系统的控制;并且利用图形化软件LabVIEW设计了一种兼容Compact FieldPoint模块的自动化控制和测试软件;结果表明,该自动测试系统稳定、便捷,可以在计算机自动测量与控制领域广泛的应用。     

基于传感器动态检测和神经网络的气体识别

提出将气体传感器阵列动态检测与人工神经网络相结合的方法实现气体的识别。设计了用该方法进行气体检测识别的实验系统。该方法具有实验次数少、识别准确度高的优点。实验以4个金属氧化物半导体气体传感器组成的阵列为例,详细讨论了该方法的实验过程及识别结果。通过实验对甲烷、乙醇、丙酮3种气体及其混合气体进行识别,结果表明:该方法的正确识别率达到100%,具有很高的实用价值。     

一种灌装过程计算机动态仿真系统的开发

简要剖析了液态化学品灌装工艺流程及其灌装原理,应用物料平衡、气体状态方程和过程技术数据,通过微分方程法和动态补偿法等方法建立灌装过程动态仿真数学模型.基于单机智能控制(intelligent process control,IPC)仿真模式,应用自控组态软件Centrey Star,研究了过程的动态仿真实现方法,确定了仿真系统的总体结构组成、总体技术方案与原理,开发了仿真系统的图形用户操作界面,完成了仿真工艺流程图、各类仿真命令按钮及其显示画面、以及流程中各类可操作部件及其参数调整仿真操作画面的设计与命令语言编程,用Visual C++(VC++)开发了模型运算软件,生成了DLL库函数,与图形用户界面集成,研制了一套完备的动态仿真系统,实现了灌装工艺过程的全面动态仿真.最后系统地进行了灌装过程的原理性仿真试验,获得了满意的仿真结果,优化了灌装过程工艺运行条件.     

油气站场视频监控系统的设计与应用

安全监控系统的集成化、智能化升级是油气站场亟待解决的问题。针对当前系统的弊端,设计开发油气站场智能视频监控系统。利用宽动态技术,解决早期监控摄像头采集到的视频信号易受天气影响,画质不佳,有用信息不足等问题。并利用YOLO目标检测算法,实现对区域内人员未戴安全帽的行为进行监控。最后构建基于B/S架构的安防设备集成管理平台,将算法同监控视频画面集成,并显示站场三维地图,为后续站场数据可视化预留扩展接口。实践应用表明该系统能显著提升油气站场智能视频监控水平。     

Nonlinear Observer-based Control Design and Experimental Validation for Gasoline Engines with Exhaust Gas Recirculation

This paper presents a nonlinear observer-based control design approach for gasoline engines equipped with exhaust gas recirculation (EGR) system. A mean value engine model is designed for control which includes both the intake manifold and exhaust manifold dynamic focused on gas mass flows. Then, the nonlinear feedback controller based on the developed model is designed for the state tracking control, and the stability of the close loop system is guaranteed by a constructed Lyapunov function. Since the exhaust manifold pressure is usually unmeasurable in the production engines, a nonlinear observer-based feedback controller is proposed by using standard sensors equipped on the engine, and the asymptotic stability of the both observer dynamic system and control dynamic system are guaranteed with Lyapunov design assisted by the detail analysis of the model. The experimental validations show that the observer-based nonlinear feedback controller is able to regulate the intake pressure and exhaust pressure state to the desired values during both the steady-state and transient conditions quickly by only using the standard sensors.     

基于ARM的红外气体浓度检测系统的设计

介绍了一种自行设计的以ARM处理器S3C44B0为核心、利用红外激光光谱检测原理实时测量高温气体浓度的便携式系统;该系统利用特定的激光光谱与相应的气体浓度之间的函数关系,设计出一种耐高温、响应快的传感器,将光信号转化为电流信号;μA级微弱电流经过I/V转换、放大滤波后转化为可用的电压信号通过A/D转换器送入S3C44B0进行采集和处理,通过数据处理程序计算得出实时浓度,输出到液晶屏显示;系统实时性能好,携带方便,除了检测燃油发动机的尾气,还可推广到化工、电力、矿山等行业的气体检测。     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

KWYJ-1瓦斯压力测定自动集成系统研究

传统的瓦斯压力测定仪采用指针式压力表测定瓦斯压力,提供的只是静态数据,不能记录和观察连续变化的动态压力数据。文章介绍了一种采用先进的计算机和仪表技术设计的瓦斯压力数字信息集成系统,该系统可实现瓦斯压力测定的自动化,具有稳定性好、可靠性高、维护方便等特点。该系统还可用于研究煤层中瓦斯的流动规律,对预防瓦斯事故具有重要意义。     

基于导电橡胶的柔性动态触觉传感器系统及其图像恢复的研究

利用导电橡胶的压阻特性,设计并制作了基于导电橡胶的触觉传感器阵列.根据触觉传感器常用的静态处理方法的缺点,提出了先进行传感器动态扫描、然后采用“位置匹配法”恢复图形的新方法.完成了触觉传感器系统的软硬件设计,实现了数据的实时采集、传输、显示.􀁱     

热电偶测量锅炉烟气温度的动态补偿方法

针对电站锅炉烟气温度测量中存在的显示数据动态误差问题．通过分析测量系统的动态模型及其频率响应特性，提出了烟温测量数值补偿方案和计算模型。经测试，系统的整体响应特性得到加快，解决了该系统的动态测量问题。