一种主流式CO2浓度检测模块的研制
基于ndir原理的co_2浓度传感器的制备与研究
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基于ndir原理的co_2浓度传感器的制备与研究
制备:
1. 选用合适的NDIR传感器芯片。
2. 选择合适的红外吸收光谱波长。
3. 搭建光学系统,包括光源、光路和光学滤波器等。
4. 选用适当的气体流动控制系统。
5. 进行光电性能测试和气体响应测试。
6. 调试和校准传感器。
研究:
1. 测定NDIR传感器对不同浓度CO2气体的响应特性。
2. 研究传感器对不同干扰气体的响应特性,如空气中的水蒸气和氧气。
3. 研究传感器的响应时间、稳定性和重复性等性能。
4. 对不同光路设计和滤波器的影响进行研究。
5. 研究传感器在不同温度和湿度条件下的性能。
应用:
1. 用于实时监测室内外空气中的CO2浓度。
2. 应用于工业过程控制中,监测CO2排放。
3. 应用于建筑节能管理中,及时调节室内通风和空调系统。
4. 可以用于大气科学研究中,监测大气CO2浓度动态变化。
5. 应用于环保监测中,对CO2排放量进行监测和控制。
二氧化碳CO2气体检测模块
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二氧化碳CO2气体检测模块SKA/CO2-101NE Sensor 二氧化碳CO2气体检测模块产品概述SKA/CO2-101二氧化碳气体检测模块是一款专门针对空气中存在的二氧化碳CO2气体,进行24小时实时在线监测浓度含量的模块产品。
是圣凯安科技采用原装进口最优质的气体传感器,通过32位微处理器和24位数据采集器后,再多次进行全量程的温湿度补偿。
然后再用99.999%纯度的标准气体进行标定校准之后的产品模块。
可直接输出模拟电流4-20mA,模拟电压0.4-2V、0-5V,数字信号TTL,R S485通讯协议等信号。
因此,您购买后,无需二次开发,即可直接选用标准信号,进行数据传输、在线监测等工作。
SKA系列有毒有害、PID气体检测模块全部采用原装进口最优质的气体传感器,具体响应速度快、无零点漂移、一致性好等特点。
选用品牌包括英国CITY、德国SOLID、英国ALPHASENSE、瑞士MEMBRAPOR、英国DYNANENT、日本NEMOTO、美国BASELINE等产品优势●本案电路设计已经防止电路反接、电压过高、电流过大,同时产品设计考虑防雷。
●大屏幕液晶显示可24小时在线监测,实时显示气体浓度变化值。
●国外原装进口气体传感器,反应速度快、无零点漂移、低误差率、一致性好、抗干扰能力强。
●智能型软件处理:32位微处理器+24位采集芯片,可在00.000-99999数值之间任意值测量检测。
●多种量程单位可选:%LEL、%VOL、PPM、PPB、ug/m3;●多次实验检测全量程温湿度补偿和数据校准,大大提高了产品的精确度和稳定性。
●可检测500多种有毒有害气体,国内最全。
●信号输出:模拟电流4-20mA,模拟电压0.4-2V、0-5V,数字信号TTL,R S485通讯协议等信号;并可以选配1-2组继电器(开关量信号)信号输出,方便与风机或电磁阀的控制设备联动使用。
技术参数产品名称二氧化碳CO2气体检测模块SKA/CO2-101检测气体二氧化碳CO2检测原理红外原理检测范围0-2000ppm、0-5000ppm、0-10000ppm、0-5%VOL、0-10%VOL、0-20VOL、0-50VOL等量程可选。
基于单片机的CO2浓度检测及显示系统设计
![基于单片机的CO2浓度检测及显示系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f4cef52091c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7c9.png)
基于单片机的CO2浓度检测与显示系统设计设计总说明随着社会经济的开展,人们生活水平普遍提高,对空气品质要求也不断提高,特别是大中城市空气污染严重。
二氧化碳气体对人和人农作物的生活生长起着非常重要的作用。
所以言之CO2研究检测装置是非常必要的,对我们人的安康和农作物的生长考价值,不同植物对CO2的浓度需求也不尽一样。
本论文主要针对空气中二氧化碳浓度设计检测系统。
综合考虑系统的精度、稳定性以及经济性要求这三个方面之后,确定以AT89S52单片机为控制核心,选用性价比比较高的传感器,来实现对二氧化碳浓度的准确检测。
本设计共有三局部组成,用CO2浓度传感器TGS4160检测CO2浓度,控制单元用AT89C51单片机,显示模块用LED数码管。
整个系统具有易于操作、运行可靠、便于扩大等特点。
系统体积小,操作简单,灵活性强,针对不同环境、不同作物的不同要求,可以随时随地修改极限报警值。
该系统具有功能强本钱低的特点,适合在各种环境进展检测。
关键字:AT89C51,TGS4160,CO2浓度,LEDCO2 concentration detection based on single chip microputer and display system designDesign DescriptionWith the development of social economy, the general improvement of people's living standard, the air quality requirements are constantly improve, especially in large and medium-sized cities air pollution is serious.Carbon dio*ide gas to human crops growth plays a veryimportant role of life.So the research of CO2 detection device is very necessary, and the growth of crops to the health of our people test value, different plants have different demands for the concentration of CO2.This paper mainly in view of the design of carbon dio*ide concentration in the air system.Considering the precision of the system, stability, and economical requirements after the three aspects, determine the AT89S52 single chip microputer as control core, with high cost performance sensors, to achieve accurate detection of the concentration of carbon dio*ide.The design of a total of three parts, with CO2 concentration sensor TGS4160 detect CO2 concentration, the control unit with AT89C51, LED digital tube display module.The whole system is easy to operate, reliable operation, easy to e*pand, etc.System of small size, simple operation, strong fle*ibility, according to different environment, the different requirements of different crops can be modified at any time and place limit alarm value.This system has the characteristics of strong function of low cost, suitable for all kinds of testing environment. Keywords:AT89C51,TGS4160,CO2 Concentration,LED目录1绪论11.1研究目的和意义11.2国外开展状况1国外开展现状1国开展现状21.3课题的主要容及研究意义32系统总体方案的设计42.1系统设计特点和设计思路4系统设计特点4设计思路42.2主要元器件选择5传感器选择5单片机选择6显示模块72.3 CO2浓度测量的意义83.系统硬件设计83.1电源模块设计83.2单片机93.2.1 AT89C51单片机介绍9最小系统设计103.3 CO2检测电路设计12.3.4报警电路设计12报警电路介绍123.5显示模块设计133.6 A/D转换电路设计133.6.1 AD7705 简介133.6.2 A/D转换电路154.系统的软件设计164.1系统总流程图164.2 A/D转换流程图164.3测CO2子程序流程图175.总结17致17参考文献23附录231绪论1.1研究目的和意义随着社会经济的开展,人们生活水平普遍提高,对空气品质要求也不断提高,特别是大中城市空气污染严重。
二氧化碳浓度检测与报警系统的研究与设计
![二氧化碳浓度检测与报警系统的研究与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8bca05060b4e767f5acfce92.png)
温室控 制 ,密闭空间 ( 如空调房 ,小汽车 内,井下生产 ) 检测方面有重 要意义 ,可以方便生产 和生 活的需要 。 二、红外吸收 c 0 气体 检测 的基本原理 1 、双原子分子红外吸收光谱 的基 本原理
多原子分子随着 原子数 目的增加 , 振动方式也随着变得复杂 , 所以, 它 可产生不止一个 的吸收峰 ,并且这 些峰的数 目与分 子的振动 自由度有 关。 当分子的振动 自由度的数 目越大 , 在红外吸收光谱中m现的吸收峰
数 目也会越多。
3 、c 0 气体 分 子 的 红 外 吸 收 光 谱
随着低 成本小体积 的红外传感器 的发展 , 越来越多的人们由过 去的
接触式测量传感器 , 逐步选用红外传感器 , 所 以我们决定 C O : 浓度探测
1 . 1双 原 子分 子 的振 动
基本原理 : 当被测气体分子 与特 点物质接触 , 特 定物质的特性将 发
生变化 , 物质特性 的这种变化与气体浓度成一定 比例关系 。由此 , 我们
可以将无法量化 的气体浓度转化 为可 以量化 的电信号 。
种类 : 电化学原理 、 固态电解质原理 、 催化燃 烧检测原理、半导体 检测原理等。 优点 : 可 以同时检测多种气体 , 迅速 的响应 时间 , 造价可能 比较低 ,
我们选择 中心波长 4 . 2 6 1 1 1 处 的吸收谱线作 为检测依据 ,因为此波段 的吸收最为强烈 ,衰减最剧 烈。
4 、红外吸收检测工作原理
1 . 1朗伯 ( B e e r - L a m b e r t ) 定 律 当光辐射通过介质时 , 光强 度发 生减弱 的现象 , 称为光的吸收 。 在
二氧化碳浓度检测设计
![二氧化碳浓度检测设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e4849e8648d7c1c709a145c5.png)
目录1 引言12 系统设计方案13 硬件设计23.1微控制器的概述和选择23.2二氧化碳传感器的概述和选择33.3 A/D转换器概述及其接口电路53.3.1A/D转换芯片概述53.3.2ADC0804与单片机的接口电路53.4液晶显示模块的概述和选择63.4.1液晶显示器概述63.4.2LCD1602与单片机的接口电路73.5报警电路的选择74 系统软件设计84.1主程序设计94.2数据转换程序设计94.3液晶显示程序设计104.4报警程序设计115 仿真及调试126 总结14参考文献161 引言随着人类社会的进步和科学技术的发展,人们的生活水平得到了迅速提高,工业生产规模也迅速扩大,但同时导致了二氧化碳的排放成倍增长,如温室效应,土地荒漠化程度加速等,严重影响并破坏着人类的生存环境。
另外,二氧化碳是作物光合作用的主要原料,其含量合适与否直接影响作物的生长。
由于不同作物所需的二氧化碳浓度不同,在二氧化碳的增施中又难于控制对其量的排放,所以研制二氧化碳浓度检测器并用于日光温室的农业生产,对提高农业科技含量,促进农业增产、农民增收有着十分重要的意义。
目前检测二氧化碳的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等,这些方法普遍存在着价格贵,普适性差等问题,且测量精度还较低。
而传感器法具有安全可靠、快速直读、可连续监测等优点。
常用的二氧化碳传感器主要有固体电解式传感器、钛酸钡复合氧化物电容式传感器、电导变化型厚膜式传感器等。
这些传感器存在对气体的选择性差、易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。
而红外吸收型二氧化碳传感器具有测量围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。
为此,本设计采用红外吸收型二氧化碳红外传感器,整个电路设计力求简单易用,快速直读,价格低廉。
2 系统设计方案本设计是基于红外吸收来实现二氧化碳的浓度检测,传感器采用二氧化碳红外传感器探头,可以实现二氧化碳浓度的显示及上下限浓度的报警等功能。
一种在线二氧化碳浓度监测仪器及检测方法[发明专利]
![一种在线二氧化碳浓度监测仪器及检测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d1ec918325c52cc58ad6be7e.png)
专利名称:一种在线二氧化碳浓度监测仪器及检测方法专利类型:发明专利
发明人:魏识广,孙小婷,李林,曾敏
申请号:CN201710844140.0
申请日:20170919
公开号:CN107505278A
公开日:
20171222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种在线二氧化碳浓度监测仪器,包括传感器模块1、数据采集终端2、电源模块3、协调器4、PC机5、手机App 6。
本发明采用基于非分光红外原理的传感器以及ZigBee技术实现对工业和生活领域等区域CO浓度的采集以及长时间连续在线监测,利用手机App通过WIFI或GPRS登录PC机IP 地址即可实现远距离实时在线监测CO气体浓度值及其周围环境温度,在PC机上通过软件设计平台VS2010设计虚拟界面实现实时显示CO气体浓度值及其周围环境温度以及进行数据保存、绘制数据监测曲线等功能,自动化程度较高。
申请人:桂林电子科技大学
地址:541004 广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号
国籍:CN
代理机构:桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司
代理人:罗玉荣
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二氧化碳CO2气体浓度检测模组
![二氧化碳CO2气体浓度检测模组](https://img.taocdn.com/s3/m/5017d1d60c22590102029d28.png)
二氧化碳CO2气体浓度检测模组二氧化碳CO2气体浓度检测模组适用于各种环境和特殊环境中的二氧化碳CO2气体浓度和泄露,在线检测及现场声光报警,对危险现场的作业安全起到了预警作用,此仪器采用进口的电化学传感器和微控制器技术,具有信号稳定,精度高,重复性好等优点,防爆接线方式适用于各种危险场所,并兼容各种控制器,PLC,DCS 等控制系统,可以同时实现现场报警和远程监控,报警功能,4-20mA标准信号输出,继电器开关量输出。
二氧化碳CO2气体浓度检测模组产品特性:①进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能,适用寿命8年。
②采用先进微处理技术,响应速度快,测量精度高,稳定性和重复性好。
③检测现场具有具有现场声光报警功能,气体浓度超标即时报警,是危险场所作业的安全保障。
4现场带背光大屏幕LCD显示,直观显示气体浓度,类型,单位,工作状态等。
5独立气室,更换传感器无须现场标定,传感器关键参数自动识别。
6全量程范围温度数字自动跟踪补偿,保证测量准确性。
二氧化碳CO2气体浓度检测模组技术参数:检测气体:空气中的二氧化碳CO2检测范围:0~100ppm,0~200ppm,0~1000ppm,0~1000ppm,0~5000ppm,100%LEL可选。
分别率:0.01ppm(0~100ppm);0.1ppm(0~1000ppm);1ppm(0~10000ppm以上);0.1LEL.工作方式:固定式连续工作,扩散式,管道式,流通时,泵吸式可选。
检测误差:≦1%(F.S)响应时间:≦10S输出信号:电流信号输出4-20MA报警方式:2路无源节点信号输出,报警点可设置。
工作环境:-20℃~50℃(特殊要求:(-40℃~+70℃)相对湿度:≦90%RH工作电压:DC12~30V传感器寿命:3年防爆形式:探头变送器及传感器均为隔爆型。
防爆等级:Exd II CT6连接电缆:三芯电缆(单根线径≧1.5mm);建议选用屏蔽电缆。
连接距离:≦1000m.防护等级:IP65.外形尺寸:183X143X107mm.重量:1.5Kg.检测气体:空气中的二氧化碳CO2检测范围:0-100ppm、500ppm、1000ppm、5000ppm、0-100%LEL分辨率:0.1ppm、0.1%LEL显示方式:液晶显示温湿度:选配件,温度检测范围:-40~120℃,湿度检测范围:0-100%RH检测方式:扩散式、流通式、泵吸式可选安装方式:壁挂式、管道式检测精度:≤±3%线性误差:≤±1%响应时间:≤20秒(T90)零点漂移:≤±1%(F.S/年)恢复时间:≤20秒重复性:≤±1%信号输出:①4-20mA信号:标准的16位精度4-20mA输出芯片,传输距离1Km②RS485信号:采用标准MODBUS RTU协议,传输距离2Km③电压信号:0-5V、0-10V输出,可自行设置④脉冲信号:又称频率信号,频率范围可调(选配)⑤开关量信号:标配2组继电器,可选第三组继电器,继电器无源触点,容量220VAC3A/24VDC3A传输方式:①电缆传输:3芯、4芯电缆线,远距离传输(1-2公里)②GPRS传输:可内置GPRS模块,实时远程传输数据,不受距离限制(选配)接收设备:用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、等报警方式:现场声光报警、外置报警器、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等报警设置:标准配置两级报警,可选三级报警;可设置报警方式:常规高低报警、区间控制报警电器接口:3/4″NPT内螺纹、1/2″NPT内螺纹,同时支持2种电器连接方式防爆标志:ExdII CT6(隔爆型)壳体材料:压铸铝+喷砂氧化/氟碳漆,防爆防腐蚀防护等级:IP66工作温度:-30~60℃工作电源:24VDC(12~30VDC)工作湿度:≤95%RH,无冷凝尺寸重量:183×143×107mm(L×W×H)1.5Kg(仪工作压力:0~100Kpa器净重)标准配件:说明书、合格证质保期:一年二氧化碳CO2气体浓度检测模组的简单介绍:二氧化碳CO2报警器●自动温度补偿,零点,满量程漂移补偿●防高浓度气体冲击的自动保护功能●全软件校准功能,用户也可自行校准,用3个按键实现,操作简单●二线制4-20mA输出二氧化碳CO2气体浓度检测模组的应用场所医药科研、制药生产车间、烟草公司、环境监测、学校科研、楼宇建设、消防报警、污水处理、工业气体过程控制石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、、锅炉房、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、加气站、地下燃气管道检修、室内空气质量检测、危险场所安全防护、航空航天、军用设备监测等。
二氧化碳浓度检测系统的研究与设计
![二氧化碳浓度检测系统的研究与设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e0ad29415901020207409cd4.png)
1所 示 。其 工 作 原理 : 由二氧 化 碳传 感 器 检测 二 氧 化 碳 的浓 度 ,将 检 测 到 的浓度 值 转化 为 数字 量 ,送给 单 片机 处理 ,经过 单 片机 处 理 后 ,在LCD液 晶显示 屏 上显 示测 试 结果 , 当测 试结 果超 过 某 一阈 值 时 ,该 系统会 通 过声报 警 。
ELECTRONICS W ORLD ·勇 互
氧 -一I
-·一
化碳
浓度检
测
系统
的研
究与设
计
湖 南铁 道职 业技 术学 院 王 勇 中车株 洲 电力机 车有 限公 司 王 梨英
【摘要 】本文利fJSTC89C51- ̄-台,设计 了一款二氧化碳浓度检测装置。由于环境的变化、气候的异常,二氧化碳气体作为空气q' ̄-i-最 多 的 气 体 .对 生 态环 境的 影 响非 常 大 , 因此智 能精 确检 测 二 氧化 碳 浓度 显 得 尤 为重要 。 该设 计控 制 器使 用STC89C52单 片机 ,采 用MH~Z14A 二 氧 化碳 浓度 检 测 传感 器 ,该 设计 为一 款 二氧 化碳 浓 度检 测 系统 ,经检 测 ,检 测精 度 可 以达 到 IOOPPM,精 度 高 、灵敏 度好 ,且 具有 液 晶显 示 和报 警 功能 。 【关键词 】二氧化碳;浓度检测;灵敏度高
基于NDIR的二氧化碳气体浓度检测系统的开题报告
![基于NDIR的二氧化碳气体浓度检测系统的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/afe33eeac0c708a1284ac850ad02de80d4d80693.png)
基于NDIR的二氧化碳气体浓度检测系统的开题报告
一、选题背景
随着全球气候变化的加剧,人们对空气质量的关注越发增加。
其中,CO2作为一种主要的温室气体,其浓度变化对大气环境和人的健康都产
生了不可忽视的影响。
因此,设计一种基于NDIR技术的CO2气体浓度
检测系统,对环境保护和人的健康具有重要意义。
二、研究内容
本文将设计一种基于NDIR(Non-Dispersive Infrared)技术的CO2
气体浓度检测系统。
该系统主要包括光学系统、光电转换模块、信号处
理模块等部分。
系统的主要原理是通过NDIR技术,在给定的波长范围内测量样品中CO2分子吸收的红外辐射强度,从而得到CO2气体浓度。
具体步骤如下:
1. 光学系统部分:利用光源、光路组件和样品池等构建NDIR测量
光路,从而实现可靠的CO2浓度检测。
2. 光电转换模块:将样品吸收的辐射信号转换为电信号并进行放大
和滤波,以提高信噪比和精度。
3. 信号处理模块:对光电转换模块得到的电信号进行数据处理和分析,进而得到CO2气体浓度。
三、预期结果
本文将通过实验对所设计的CO2气体浓度测量系统进行测试,并对测试结果进行分析和验证。
预计该系统将实现精度高、稳定性良好、响
应速度快的优点。
四、研究意义
本文将设计出一种基于NDIR技术的CO2气体浓度检测系统,该系统具有一定的创新性和实用性,并可用于环境保护、健康管理等领域。
同时,该研究还可拓展NDIR技术在其他气体浓度检测领域的应用。
基于传感器信息采集技术的CO2浓度监测系统的研究与设计
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基于传感器信息采集技术的CO2浓度监测系统的研究与设计作者:刘皖苏卢彪来源:《赤峰学院学报·自然科学版》2019年第10期摘要:为了解决空气中CO2浓度含量检测的问题,设计了基于CO2浓度传感器的信息采集和浓度监测系统.首先,进行了CO2浓度监测系统整体框架设计,主要包括了传感器模块设计、信号调理电路模块设计、主控芯片电路设计和锂电池升降压电路设计等.然后,进行了硬件电路连接设计,包括主控芯片STM32F103VET整体连接电路设计、传感器电路连接设计、LCD驱动电路设计、USB通信和上位机数据存储电路设计和供电电路设计等.最后,对CO2浓度监测系统整体软件流程进行了设计.该系统实现了CO2的实时检测和实时存储,并能够通过数据传送接口实现上位机的信息交互和信息处理,该系统对于提高生产效率和节能减排起到非常重要的作用.关键词:CO2浓度;信息采集;浓度监测;传感器中图分类号:TP302; 文献标识码:A; 文章编号:1673-260X(2019)10-0033-03随着人类经济的发展和社会的进步,越来越多的工业领域长期大量使用煤炭等资源,导致空气中的CO2含量越来越高,CO2慢慢导致的“温室效应”在步步破坏人类的生存环境,因此定时准确地对空气中CO2的浓度含量进行监测控制变得越来越重要[1].在医学领域,CO2的浓度含量对人类的呼吸系统疾病的威胁非常严重.在农业生态领域,CO2的浓度对于农作物的生长也有重要的影响.因此,快速实现CO2浓度的检测技术变得慢慢迫切起来,它对于人们提高身体健康、经济水平和社会发展都起到重要的作用[2].为了实现空气中二氧化碳含量的实时检测和实时控制,本文设计了一套基于嵌入式芯片STM32F103VET的CO2浓度数据采集系统.1 CO2浓度监测系统总体设计该CO2浓度监测系统通过STM32F103VET芯片作为主控制器,其工作流程分为3个步骤[3]:(1)首先,CO2浓度检测传感器采集的信息通过放大输出模拟信号;(2)然后,通过信号调理电路数模转换器进行转换,计算出空气中二氧化碳的浓度值;(3)将CO2的浓度值通过MB1322芯片處理后传送至LCD屏进行数字显示.该系统提供USB接口,可以用于系统数据的导出读取,实现CO2采集系统与上位机的信息对接和信息交互.其中,该系统的供电系统采用常规的锂电池进行供电,保障系统的正常工作运转.CO2监测系统总体结构图设计如图1所示.2 系统硬件设计2.1 STM32F103VET最小系统STM32F103VET主控芯片具备大量的寄存器和I/O接口,可以为CO2浓度采集系统提供较快的信息处理能力和快速的系统反应速度,同时支持系统c语言编程和系统调试[4].该片同时具备较小的体积,在电路连接设计的时候极大的缩小的系统空间利用.该系统主要包括了高速程序上传下载和电路调试、系统上电、系统重启、高低速晶片振荡电路和电源接口[5].STM32F103VET主控芯片电路设计连接如图2所示.2.2 CO2传感器电路设计CO2浓度传感器采用南京经纬公司生产的LP908传感器,该传感器通过主芯片的传感器输出和输入引脚P6.3和P6.4完成电压信号的采集输出和数据处理输入等功能[6].在特定的温湿度环境下,LP908接收的电压值与空气中的二氧化碳浓度值成一个反比关系,经过数模转换之后得到的CO2传感器电压输出值通过反比关系可以转换成的CO2浓度值.CO2传感器电路设计如图所示.2.3 LCD驱动电路设计为了实现CO2浓度值显示的准确性和稳定性,在屏显驱动器电路中采用MB1322多功能LCD模块和额数字显示系统,该系统能够实现数据的读取、存储、读写修改等命令模式,并可以将数字信息直接显示在LCD屏幕上[7].MB1322上的Read、Write、Data和CS等串口可以与STM32F103VET上的P2.X等接口直接数据对接,完成系统的初始化、数据读写、数据存储和数据处理输出等功能.LCD驱动电路设计如图所示.2.4 USB通信与数据存储芯片电路连接设计在浓度监测系统数据存储方面采用的是具备16MB的K36P90存储芯片,该芯片可以动态、静态、分片和整体修改等按照页数读写数据功能.K36P90芯片使用特殊的KPI控制器,直接控制和自动生成系统自动控制时序.当K36P90芯片完成数据存储后,数据与上位机进行交互功能实现采用的是LP1108串口芯片[8].上位机与K36P90交互采用USB接口与UART来完成数据传输,控制器的请求应答类可以完成UART的控制功能.USB通信与数据存储芯片电路连接设计如图所示.2.5 供电系统电路设计二氧化碳浓度监测系统的供电电压主要包括STM32F103VET、MB1322和LP908等芯片的3.6v电压电路和传感器供电电压6v两种需求,而本系统采用的锂电池提供的正常电压为4v 电压电路,为了保障系统芯片的正常运转,必须设计出基于锂电池电压的升压电路设计和降压电路设计.升压芯片采用3com公司的DSP1708芯片,降压芯片采用delivery公司的NAX16993.锂电池升降压电路设计如图6所示,其中左半部分为降压电路设计连接,又半部分为升压电路设计连接.3 CO2浓度监测系统软件设计3.1 系统程序设计CO2浓度监测系统具备灵活性以及后期的升级维护采用模块化程序设计,该系统的软件设计驱动模块与硬件电路驱动模块一一对应.系统主要包括了主程序设计、传感器信息采集程序、信息处理、LCD数字显示、系统中断重启、USB通信与数据上位机存储交互等.系统主程序流程如下图7所示.3.2 应用软件界面CO2浓度监测系统主要实现了气体浓度的数据库实时更新、实时采集、实时存储和实时检测等功能,该系统数据采集界面设计如图8所示.4 CO2浓度监测系统测试4.1 系统精准度测试系统测试取8组样本,分别重复测试10次共计80组数据.经过计算得知,系统检测精度范围-1.31%-0.87%之间,符合国家气体检测误差标准(-2.48%-4.10%),相对偏差范围为2.172%-4.184%表明该系统具备良好的重复实用性.4.2 系统稳定性利用CO2浓度检测系统将8组气体样本分别冲出测试10次,将表2的数据绘制成浓度曲线,结果见图9.从图中可见,该浓度检测系统在一定误差范围内具备较强的系统稳定性.5 结语本文设计了一套基于主控芯片STM32F103VET的CO2浓度信息采集和浓度监测系统,实现了空气中二氧化碳浓度的实时监测和数字显示.该系统整体设计主要包括了传感器模块、信号调理电路模块、主控芯片电路模块和锂电池升降压电路模块等几个部分.在硬件电路设计上,主要包括了主控芯片STM32F103VET整体连接电路、传感器电路连接、LCD驱动、、USB通信与上位机数据存储和锂电池升压降压等功能设计.在软件流程设计上,主要实现了模块化CO2浓度监测系统软件流程,保障了硬件系统的正常运转和协同运转,实现了CO2的实时检测、实时存储、信息交互和信息处理,CO2浓度信息采集和浓度监测系统对于提高节能减排、经济效益和生活水平等方面提供了保证.参考文献:〔1〕李成章.基于LCD显示的空气酒精浓度监测仪的设计[J].电子测试,2007(12):12-15.〔2〕曾水平,曾铮,秦建民.高浓度二氧化碳气体成分检测系统研究[J].仪器仪表学报,2015(S1):121-125.〔3〕周秀欢,陈炜,傅家乐.二氧化碳气体传感器研究进展及计量现状[J].计量与测试技术,2018(09):66-69.〔4〕罗杰,王国林.二氧化碳气体高温红外辐射的测量与研究[J].红外,2018(07):43-46.〔5〕曾光辉.便携式非分光红外吸收型二氧化碳传感器的研究[J].广东技术师范学院学报,2018(03):35-38.〔6〕白泽生.一種二氧化碳气体检测方法[J].传感器与微系统,2017(07):66-68.龙源期刊网 〔7〕陈传波,杜娟,张智杰.基于RS232C协议的串口通信方法及应用研究[J].南昌大学学报(工科版),2015(03):101-105.〔8〕刘中奇,王汝琳.基于红外吸收原理的气体检测[J].煤炭科学技术,2015(01):78-81.〔9〕吴先亮,刘春生.基于多线程的串口通信软件的设计与实现[J].控制工程,2014(02):23-26.。
一种室内密闭空间co2浓度控制装置的制作方法
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一种室内密闭空间co2浓度控制装置的制作方法密闭空间中CO2浓度的控制对于保证室内空气质量具有重要意义。
下面介绍一种制作方法,该方法基于传感器和控制器来实现室内CO2浓度的监测和调节。
材料:1.CO2传感器2.控制器3.电源供应器4.电动排风扇5.电动窗户6.配电器件及线路7.室内空间步骤:1.安装传感器:将CO2传感器安装在室内空间的合适位置。
传感器应位于空气流动能力良好的区域,以便能够准确监测室内CO2浓度。
2.连接传感器和控制器:使用适当的电缆将传感器连接到控制器。
确保连接稳固可靠,并避免电缆受到外部干扰。
3.安装电源供应器和控制器:将电源供应器和控制器安装在室内空间的合适位置。
确保电源供应器正确连接到主电网,并将控制器的设置调整到适当的参数。
4.安装电动排风扇:根据实际情况,选择合适的位置安装电动排风扇。
排风扇应能够有效地将室内空气排出室外,以降低CO2浓度。
5.安装电动窗户:安装电动窗户以增加室内空气的对流和通风。
电动窗户可以根据控制器的指令调整开关状态,以控制室内CO2浓度。
6.连接配电器件及线路:将排风扇、电动窗户等电器设备通过配电器件和线路与控制器相连接。
确保连接正确并确保电器设备的正常运行。
7.测试和调试:完成以上步骤后,进行测试和调试。
通过调整控制器的参数和设定CO2浓度阈值,确保装置能够准确地监测和调节室内CO2浓度。
8.定期维护:确保定期对装置进行维护和检修。
清洁传感器和设备表面,检查线路连接是否松动,以确保装置的正常运行和准确性。
总结:通过以上步骤,我们可以制作一个室内密闭空间CO2浓度控制装置。
该装置可以有效地监测和调节室内CO2浓度,以保证室内空气质量的健康和舒适。
这是一种比较简单且实用的制作方法,可以为室内环境的改善提供有力的支持。
二氧化碳浓度监测系统设计1
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二氧化碳浓度监测系统设计1前言火灾自动报警系统,一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成;也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。
即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。
火灾探测器是探测火灾的仪器,由于在火灾发生的阶段,将伴随产生烟雾、高温和火光。
这些烟、气和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动,及时扑灭火灾。
区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警,并在屏幕上显示出火灾的具体方位;同时还能监视若干位置的集中报警器输出信号或控制自动灭火系统。
集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来,其屏幕上也具体显示出着火的方位,自动启动消防设施并迅速发出指示和向消防队报警。
二十多年前,中国的消防报警产品刚刚起步,无论产品技术含量、产品系列完整性、使用性,还是社会影响程度都是相当低的。
可是中国企业抓住了机遇,顶住了挑战,先是一批国家的科研院所,后是一批国营企业、民营企业,业内也吸引和凝聚一大批国内的技术和管理精英,花了十多年时间,通过几次产品更新换代,就使自己的产品紧紧跟上了国际水平,这是典型的自力更生,走自己的路。
当然目前而言,我们基本占据的是国内市场,对外还刚启动。
消防报警产品是一个系列产品,包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动,是物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成,属于高新技术。
依托中国多年的基本建设的发展,这个行业也得到发展,具备了和国外知名企业抗衡的能力。
在目前中国许多冠名以高新技术的行业中,中国企业大多做的是下游的制造和服务,分取极少一部分的利润,象消防报警产品那样又拥有自我知识产权,又拥有大量市场的行业其实是很少的。
在消防报警产品的技术含量上,国内产品和国外产品差距不是很大,许多指标已经超越,存在的问题是:类似于国外消防报警产品的大批量规模化的生产才刚起步,有待于积累经验和技术;也因此在产品一致性和长期稳定性上有一些差距;国内正在形成权重的大型企业和集团,这样可以带领国内的各家企业去冲击海外市场,并最终占领海外的消防报警市场。
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研 究 论 著 一
一
种主流式 C 浓度检测模块的研制 O2
汪 磊 韦 军 李骏 华 沙 洪 任超 世
( 国 医学 科 学 院 北京 协 和 医学 院生 物 医 学 工 程研 究 所 天 津 市 30 9 ) 中 0 12
摘 要 目的 : 制 一种 主 流 式 的 C 研 O 浓度 检 测模 块 , 危 重 患者 监 护 、 醉 手 术 监 护 、 儿呼 吸 监 护 等 方 面提 供 实 时准 为 麻 小 确 的 C 度 相 关数 据 。方 法 : 用主 流 式 的 一 体化 检 测 室设 计 , 非分 光 红 外 方 法 实现 对反 映 C 2 O 浓 采 用 O 浓度 信 号 的提 取 ,
mo u e c u d me s r h a a tr u h a c b n d o i e c n e tain. b e t i g rt a d S n d l o l a u e t e p r mee s s c s a o i xd o c nr t r o r ah n ae n O o .R I I h 绷 n te
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用 主流 式 的检 测 方 式 , 提 供 较 好 的 C : 在 O 浓度 检 测 性 能 、 时检 测 出主 流 气 室的 C : 度 值 、 吸 率 等 参 数 的 同时 , 实 O浓 呼 较
大地 简化 了 系统 结 构 . 有较 高的 应 用 价 值 具
关 键 词 C O 浓度 ; 流 式 ; 分 光 红 外 法 ; 体化 模 块 主 非 一
W ANG e, EI u , I u — u , L iW n L n h a SHA J d Hon REN Ch o s i g, a - h
( si t f ime i l n i e ig C ie e A a e f dc l c n e I tue o o dc gn r , hn s c d myo n t B aE e n Me i i c s& P k g U in Me i l ol e aS e e i no d a C l g , n c e
并 结合 多种 补 偿 算 法提 高检 测 精 度 , 实现 呼 吸 C O 浓度 、 吸 率 等 参数 的在 体 连 续 检 测 。 呼 结果 : 标 准 气体 检 测 中 , 正 在 能
确 地 给 出气 体 所合 C 2 O 浓度 值 ; 实 际人 体 呼 吸检 测 中 , 实际 给 出呼 吸 率 和 呼 出气 体 C 2 在 能 O 浓度 含 量 。结 论 : 模 块 采 本