基于非色散红外吸收原理的可燃气体浓度探测仪研制

该文设计了一种基于非色散红外吸收原理(NDIR)的可燃气体浓度探测仪。设计了针对可燃气体特性的气体检测室,针对红外热释电探测器输出的特性设计了微弱信号放大电路,使用前端放大器对红外热释电探测器输出的微弱信号进行前端放大,然后对滤波放大后的信号进行采样转换。通过对不同浓度范围的标准可燃气体进行实验测量,拟合得到探测器输出的电压值之比和气体浓度之间的关系,并对可燃气体进行实时测量试验。验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。     

非分散红外二氧化硫浓度测试系统设计

烟道排放的二氧化硫气体对人体健康和生态环境等有着严重的危害性,因此实时检测二氧化硫气体的产生和浓度具有重要的意义.基于红外吸收检测原理,采用双波长单光路结构,设计了集光源、气室、探测器为一体的浓度测试探头,利用差分放大电路和锁相放大电路实现二氧化硫气体的浓度测量.在实验室条件下,对二氧化硫气体进行了实时连续检测,并对实验结果进行了分析和探讨.实验结果表明,该系统测量精度高,具有较好的稳定性,且结构简单易实现,可实现二氧化硫气体的实时在线检测.     

一种甲烷气体检测方法的实现

介绍了一种根据半导体式气体传感器的工作原理而设计的甲烷气体检测电路.该电路弥补了以前此类检测电路的许多不足之处,具有灵敏度高、稳定性好、制备成本低等优点,并利用单片机来实现对信息的采集和处理,达到了实时检测甲烷气体浓度的目的.     

三线圈电感式磨粒传感器的检测电路

润滑油中磨粒反映了机械运行状态的大量信息,所以对磨粒进行检测具有很重要的工程应用价值。依据润滑油中磨粒与电感线圈之间耦合关系,设计了一种三线圈电感式磨粒在线监测传感器。根据传感器测量原理,该检测电路设计主要包括调幅调相驱动电路、前置放大电路、精密整流电路和后级滤波放大电路。实验结果表明:该检测电路结合后续NI信号采集模块与LabVIEW数据处理,对铁磁磨粒的分辨率达到100μm.     

非分光红外CO浓度探测系统

介绍了基于非分光红外(NDIR)原理的CO浓度探测系统总体设计.采用新型红外光源和探测器对系统光学部分进行设计,通过低频电调制取代传统机械调制方法.讨论了光源恒压供电系统和信号滤波放大处理电路,开展了大量的实验验证研究.实验结果表明该CO浓度探测系统准确可靠,可以满足工况场合下CO气体浓度测量分析的需求.     

基于ARM的浅层气检测仪

针对地质勘察和地下建筑施工中存在的浅层气泄漏与喷发等安全问题,对浅层气的危害及其特性进行了研究,对目前在用的的浅层气检测的方法进行了归纳,提出了一种基于ARM-Linux技术的便携式浅层气检测仪用于检测以甲烷与二氧化碳为主要成分的浅层气。采用非色散红外吸收(NDIR)原理的气体传感器检测浅层气中CH4与CO2的浓度。利用微处理器S3C2440集成的ADC单元进行了数据采集,设计了一种双通道ADC单元Linux驱动程序以实现两路模/数转换,采用防脉冲干扰平均滤波算法实现了测量数据的软件滤波。将采集到的浅层气浓度数据存入了SQLite数据库。使用Linux操作系统中集成开发环境Qt Creator设计了仪器界面,可分别显示实时浓度、历史数据及数据曲线。最后,根据流量比混合法在浅层气测量实验台配置出不同标准浓度的气体并进行了测量实验。研究结果表明,该检测仪运行稳定可靠、重复性较好,具有较好的实用性。     

差动电容小位移传感器的研究

设计了一种差动电容式位移传感器,它可对微小位移进行测量.设计了传感器的机械框架以及信号处理电路,主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.对传感器的工作原理进行了分析,对电路参数进行了计算.该传感器结构简单、使用方便、成本低.实验结果表明测量范围为0～0.6 mm,具有很好的线性度.     

智能酒精测试仪中信息处理模块的设计与测试

信息处理模块是智能酒精测试仪的核心模块,主要包括燃料电池(Fuel Cell)传感器电路、压力传感器电路、加热、温度传感电路及信号滤波放大电路,来完成对酒精气体的信号采集和预处理。在完成对信息处理模块的设计和测试方法的研究基础上,采用相关标准对系统进行了测试和分析,结果显示,该模块总体的准确度和稳定度良好,达到了智能酒精测试仪的要求。     

CMUT电流信号的转化放大与滤波电路设计

针对电容式微机械超声换能器(CMUT)高灵敏度、宽频带的特点以及微弱电流检测的需求,设计了一种高增益、宽频带的三级放大电路,实现对CMUT器件的微弱电流信号的检测、放大以及滤波功能。通过搭建测试系统平台,实现CMUT对水下超声信号的接收,对电流信号接收放大与滤波,同时对电路性能进行测试验证。实验结果表明,电路可以对CMUT器件产生的微弱电流信号进行转换放大和滤波,增益可以达到130 dB以上,同时前两级电路结构的带宽也可以达到10 MHz,涵盖了CMUT的工作频带。测试结果表明,第一级与第二级电路结构具有良好的线性度与稳定性,第三级电路结构的测试结果与仿真结果具有一致性,该电路可以对CMUT发出的微弱电流信号进行转化、放大和滤波。     

基于STM32F4在线红外气体分析仪研究与开发

通过对常见气体检测原理的对比性分析,选定基于红外吸收光谱法的气体传感器作为仪器的核心检测部件。利用模块化设计思想,把仪器分为气体传感器、微控制器、数据传输、人机交互、I/O接口等5个组成部分。搭建硬件测试电路并对测温电路采用标准电阻箱标定、对传感器通入零气进行零点校准。分别对仪器进行温度与流量实验,准确性、重复性、稳定性等性能测试,以及通信测试。测试结果表明仪器性能稳定,环境适应性强,仪器精度符合工业仪表标准,具有较高的实用性。