低功耗有毒气体探测器设计

便携式气体检测仪的设计与实现

便携式气体检测仪的设计与实现在现代生活中，我们经常会接触到各种各样的气体，包括空气中常见的氧气、氮气、二氧化碳等，还有一些不良气体如二氧化硫、甲醛等等。

这些气体对人体健康和环境都有着很大的影响，因此需要对它们进行检测。

便携式气体检测仪就是一种方便实用的解决方案。

1.需求分析在设计便携式气体检测仪之前，我们首先需要了解用户的需求。

由于气体分析种类繁多，我们需要针对不同的场景进行设计。

例如，有些用户可能需要检测室内的甲醛、苯等有害气体，而有些用户则需要检测现场工作中可能会出现的可燃气体、有毒气体等。

因此，在设计之前需要对用户的需求进行精细化调研，并根据不同的应用场景进行设计。

2.硬件设计便携式气体检测仪的硬件设计包括传感器模块、数据采集模块、处理器和显示屏等。

传感器模块需要根据检测的气体类型进行选择。

例如，对于常见的可燃气体，可以使用MQ-2型传感器；而对于甲醛、苯等有害气体，则需要使用多参数传感器。

数据采集模块需要把传感器采集到的数据进行预处理，并将处理好的数据传输给主控模块。

处理器需要对传感器采集到的数据进行干扰滤波、整流以及校准等处理，并将处理好的数据传输到显示屏上，显示气体的浓度值和其他相关参数。

当然，便携式气体检测仪还应该考虑外部环境的影响，例如温度、湿度等，这些因素都会影响传感器的精度，因此需要在硬件设计中考虑到这些因素，并加以处理。

3.软件设计便携式气体检测仪的软件设计涉及到数据处理算法、通信协议以及界面设计等。

数据处理算法涉及到传感器采集到的数据处理方法，包括滤波算法、整流算法、模拟转数字信号的采样率选择等。

通信协议需要考虑到传输速率、可靠性以及扩展性等。

界面设计需要根据用户的习惯和需要进行设计，在界面设计中需要考虑界面美观性、易用性、实时性等方面。

在软件设计中，还需要考虑到不同的操作系统平台。

例如，Android系统和iOS系统，需要对不同的操作系统进行适配和优化，确保软件能够兼容不同的平台。

可燃、有毒气体探测器的部分设计要求

可燃、有毒气体探测器的部分设计要求
一、通过泄漏气体介质的分子量与空气的分子量的比值进行
判别，再确认探测器的安装高度。

1）当比值大于或等于1.2时,则泄漏的气体重于空气; 此时,探测器的安装高度宜距地坪(或楼地板)0.3m-0.6m;
2）当比值大于或等于1.0、小于1.2时,则泄漏的气体为略重于空气; 此时,探测器的安装高度宜在释放源下方0.5m-1.0m；
3）当比值为0.8-1.0时,则泄漏的气体为略轻于空气; 此时,探测器的安装高度宜高出释放源0.5m-1.0m；
4）当比值小于或等于0.8时,则泄漏的气体为轻于空气；此时,探测器的安装高度宜在释放源上方2.0m内；
5）环境氧气探测器的安装高度宜距地坪或楼地板1.5m-2.0m。

二、探测器与释放源的距离要求。

1）释放源处于露天或敞开式厂房布置的设备区域内，可燃气体探测器距其所覆盖范围内的任一释放源的水平距离不宜大于10m,有毒气体探测器距其所覆盖范围内的任一释放源的水平距
离不宜大于 4m。

2）释放源处于封闭式厂房或局部通风不良的半敞开厂房内，可燃气体探测器距其所覆盖范围内的任一释放源的水平距离不
宜大于5m;有毒气体探测器距其所覆盖范围内的任一释放源的水平距离不宜大于 2m。

三、可燃有毒探测器的优先性
1）单组份气体：如果是有毒气体，则安装有毒气体探测器；如果是可燃气体，则安装可燃气体探测器；如果既是可燃气体，也是有毒气体，则只需要安装有毒气体探测器即可；
2)若是多组分气体：存在有毒气体，也存在可燃气体，则两种探测器都要安装。

新型低功耗多通道气体检测仪

知，氨合成塔底部开孔结构处位移量较大，最大位移量约
为０．３ｍｍ。
４结论
【３】白海永，傅吉坤，周大坤等．氨合成塔外壳双锥环密封结构的
分析【Ｊ】．压力容器，２００８，２５（４）：２４ — ２７，４８．
未开机时为省电模式，工作电流为８ｕＡ，出的Ｍｓｐ４３０Ｆ４２ｘ单片机内置１２位的Ａ／Ｄ转换模块，具ＭＣＵ统一管理，
０ｍＡ。锂电池正常使用可达有功耗低，体积小，可靠性高等优点，能够很好的解决传统开机工作时最大电流不大干６检测仪面临的难题。因此，多通道、低功耗、高可靠性检测４ — ６月。因此，功耗低是此方案特点之一仪在工业生产流程监测、环境保护和事故应急处理等领域信号采集模块主要对原始的传感器信号进行采集，将
１．１方案原理本方案主要以美国德＇Ｊｔ１仪器（ＴＩ）公司
推出的１６位超低功耗、高精度、高性能的Ｍｓｐ４３０Ｆ４２ｘ系列单片机为核心，利用片内３个独立的１６位Ｄ转换关键词：单片机低功耗多通道检测仪器，采集多个气体传感器信号，测量气体的浓度。系统框图０引言如图１所示，共分为电源、信号采集、信号调整、系统主控、随着现代科技的不断进步，化工与材料技术得到了快ＥＤ显示、报警输出、数据通信等７大模块。速发展。然而越来越多的有毒有害物质也随之产生，导致Ｌ

一种低功耗通用型的有毒气体检测器设计

第38卷第4期2020 年07月佳木斯大学学报（自然科学版）Journal of Jiamusi University(Natural Science Edition)Vol.38 N o.4July2020文章编号：l〇〇8 -1402(2020)04 -0147 -05一种低功耗通用型的有毒气体检测器设计®周超，陶沙(铜陵学院电气工程学院，安徽铜陵2440001摘要：有害气体的实时监测具有重要的安全意义，针对低功耗通用型的应用需求，采用电化学传感器设计了一种新型气体检测器，详细介绍了设计原理、设备结构、关键参数选型和配置流程。

低静态电流的A D P2503 +L T1763 +A D R291为检测器供电，传感器+带可编程电阻器的IV转换+低通滤波检测各种类型的气体浓度并转换为电压信号，A D7798 + A D T7310 + A D u C M3027 采样电压和温度数值并计算带温度补偿的气体浓度，带隔离的通信接口把气体浓度传输给上位机显示，可用于设备测试和未来的拓展应用。

采用C O H-A2传感器，以C0为检测对象进行了测试，结果表明设备具有良好的稳定性，能够满足应用需求。

关键词：低功耗；通用型；温度补偿；气体检测中图分类号：T Q016.5 文献标识码：A0引言工业生产过程涉及各类有害气体，长时间接触限制（TLV -TWA)和短时间接触限制（TLV -TWA)给出了不同时间长度的安全浓度数据。

因此，随时了解气体浓度对安全生产十分重要，低功耗通用型的有毒气体检测器具有广泛的应用价值。

电化学传感器的功耗电流极低，可分辨小于气体浓度的百万分之一的有毒气体[1_5]，非常适合低功耗的应用场合。

本文基于电化学传感器设计了一种低功耗、通用型的气体检测器，采用Alphasense公司的COH - A2传感器进行了测试，可应用到多通道、便携式的气体检测中去，进一步完善了气体检测器的设计方法。

家用轿车车内有害气体监测装置设计

１．ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机电路
１．１ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机介绍
２．沮度检测电路
ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器采用了单总线控制方式，即一根信号线就可以完成温度采集。温度采集部分主要是以温度传感器Ｄ￥１８Ｂ２０为主。温度传感器是一个单总线的实用元器件，其数据端与ｖＯｃ通过一个电阻相连。当不对其进行读写操作的时候使得其处于高电平空闲状态，数据端与单片机的个１０口相连。当要读取温度的时候，由单片机按照ＤＳ１８Ｂ２０的写时序给其送去读指令，当ＤＳ１８Ｂ２Ｏ接收到指令后便将采集到的温度转化为数字信号并输出，单片机接收到数字信号后再转化为准备显示的数据。采用的数字式温度传感器，体积小，控制简单，稳定可靠，电路也简单。
储器技术制造，与工业８０Ｃ５ｌ产品指令和引脚完全兼容。片上Ｆｌａｓｈ允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的８位ＣＰＵ和在系统可编程Ｆｌａｓｈ，使得ＳＴＣ８９Ｃ５２为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ＳＴＣ８９Ｃ５２具有以下标准功能：８ｋ字节Ｆｌａｓｈ，２５６字节ＲＡＭ，３２位Ｉ／Ｏ口线，看门狗定时器，２个数据指针，三个１６位定时器／计数器，一个６向量２级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，

基于单片机的一氧化碳检测系统设计说明

基于单片机的一氧化碳检测系统设计说明1. 引言一氧化碳（Carbon Monoxide，简称CO）是一种常见的有毒气体，它对人体的血液循环系统具有很强的毒性，长期暴露于CO中会导致中毒甚至死亡。

因此，为了保障人们的安全与健康，设计一个基于单片机的一氧化碳检测系统至关重要。

本文档将介绍一种基于单片机的一氧化碳检测系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计和系统性能等方面的说明。

2. 硬件设计2.1 传感器选择一氧化碳传感器是检测系统的核心组件，其准确性和灵敏度直接影响系统的可靠性。

选择一款合适的传感器非常重要。

我们选用XYZ型一氧化碳传感器，其具有高精度、低功耗和长寿命的特点，能够快速、准确地检测环境中的CO含量。

2.2 硬件连接在系统硬件设计中，我们需要将传感器与单片机进行连接。

传感器将通过模拟信号输出CO含量的数值，而单片机则通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号进行处理。

在电路设计中，我们需要考虑到传感器的工作电压、接口类型和电源电流等参数，以确保传感器和单片机之间的稳定连接。

3. 软件设计3.1 程序框架基于单片机的一氧化碳检测系统的软件设计需要考虑到实时性、稳定性和易用性等方面的需求。

我们将设计一个简洁明了的程序框架，包括以下几个模块：•初始化模块：用于初始化系统所需的硬件和软件环境。

•传感器读取模块：负责读取传感器输出的模拟信号，并通过ADC将其转换为数字信号。

•数据处理模块：对传感器读取的数据进行处理，计算CO含量，并根据设定的阈值判断是否超过安全范围。

•显示模块：将检测结果显示在LCD屏幕上，以便用户实时了解CO 含量。

•报警模块：当一氧化碳含量超过阈值时，触发报警装置以提醒用户。

3.2 编程语言和开发工具为了实现软件设计的要求，我们选择C语言作为主要的编程语言，并使用开发工具进行编程和调试。

我们将使用Keil MDK开发工具和对应的编译器进行开发，该工具具有良好的集成开发环境（IDE），方便编程和调试。

便携式有害气体检测仪的设

便携式有害气体检测仪的设文章介绍了一款基于51单片机，使用MQ系列传感器开发而成的便携式有害气体检测仪。

该设计完成了对甲烷、酒精和烟雾的检测任务。

本设计能够设定各种有害气体检测的浓度限制，在某一个或者全部超过设定值时通过语音及短信报警。

本设计硬件电路比较简单，操作方便，适用于任何场地。

标签：单片机；有害气体检测；MQ系列传感器；语音报警；短信提示1 基于单片机的室内有害气体检测仪器设计需求分析：随着人们生活水平的提高，越来越多的人对室内环境状况提出了更高的要求。

人们必须时刻了解室内各项气体的综合指数，是否能够满足人们的生活工作要求。

本设计使用传感器对有害气体检测为主要手段，对有害气体进行数据采样后通过微处理器进行成分和浓度分析，根据预设值可在本地进行数据显示和声光报警，同时将数据通过手机短信反馈到用户手中。

2 硬件介绍2.1 MQ系列传感器MQ系列传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体，根据在空气中加热金属氧化物到达一定温度，金属氧化物半导体表面的电子就会转移到吸附氧上，氧原子就会编程氧负离子，半导体的表面形成一个正的空间电荷层，致使金属氧化物表面势垒升高，进而能够阻碍电子流动的原理制作而成。

MQ-2气敏元件由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感层，测量的电极同加热器组成的敏感元件被固定在塑料或者不锈钢制材料做成的结构之中，温度加热器能够为气敏元件提供必要的工作温度。

MQ-3型烟雾传感器由微型Al12O3，陶瓷管和二氧化硅敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或者不锈钢材料制作而成的的腔体内，加热部分为敏感元件的工作提供了必要的工作温度。

MQ-5气体传感器所使用的气体敏感材料是在清洁空气中电阻率较高的二氧化锡（SnO2）。

2.2 设计主控：STC12C5A60S2单片机本设计使用STC12C5A60S2单片机来作为控制单元。

该单片机是高速、超强抗干扰以及低功耗的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但是速度却是传统8051单片机的8-12倍。

一种低功耗自校准气体检测仪的设计

第３３卷第１０期２００７年１０月
电手工蠢师
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＥＮＧＩＮＥＥＲ
维普资讯
Ｖｏ１．３３Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２ｏ０７
一种低功耗自校准气体检测仪的设计
金广锋，马鹏阁
（１．河南工业大学信息科学与工程学院，河南省郑州市４５０００１；２，郑州航空＿Ｙ－３，ｋ管理学院，河南省郑州市４５００５２）
关键词ｉＭＳＰ４３０单片机；自校准；气体检测仪中图分类号ｉＴＭ９３８．８
０引言
大多数气体浓度检测仪只能对同型号传感器进行测量，这样其使用会受到一定的限制。针对这一问题，新型多功能气体浓度检测仪利用仪器自校准技术，能实现同类传感器的更换，可对所用传感器进行性能检测。如果传感器灵敏度下降，可对其进行适当补偿；如果传感器失效，可发出警告，禁止继续使用，同时告知用户更换传感器。仪器工作过程中采用低功耗模式设计，电池供电，具有时钟显示、电池电压检测、传感器性能检测、气体浓度声光及振动报警、数据存储及无线传输等功能。可方便煤井煤矿工作现场实时监测，并能向监控室无线传输数据，保证工作人员的生命安全。该检测仪响应时间较短，重量轻，体积小，便于携带。
电池充电模块采用凌特公司生产的线性锂电池充电池ＬＴＣ４０５８－４．２，该充电器输入４．２５Ｖ一６．５Ｖ，充电电流可编程高达９５０ｍＡ，具有温度调节和电流监控功能，可由微处理器控制充电状态。１．２键盘接口、扩展Ｆｌａｓｈ存储器、ＬＣＤ接口及无线模块接Ｉ：１电路

基于ADuCM360的无线低功耗有毒气体探测器

基于ADuCM360的无线低功耗有毒气体探测器作者：姚思娴顾敏明何黎明荆通陈青云张智超来源：《物联网技术》2016年第10期摘要：为了避免有毒气体中毒事件、爆炸事件的发生，改善人们的生活品质，利用传感器技术、无线传输技术等设计了基于ADuCM360的无线低功耗有毒气体探测器。

系统主要分为电源管理模块、传感器模块、信号调理模块和无线通信模块。

研究分析及实验结果表明，此有毒气体探测器能够对室内有毒气体浓度及温湿度进行长期监测并储存数据，人们不必亲临现场就能了解到有毒气体的检测状况。

关键词：电化学；监测系统；有毒气体探测器；ADuCM360中图分类号：TH812 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）10-00-030 引言近年来，随着工业的迅速发展，大气污染日益严重，空气中含有的有毒气体会对人们的身体健康形成巨大的危害，如空气中的NO、SOx等成分会引起酸雨；可燃性有毒气体的泄漏会引起火灾和爆炸；CO2、NO2、CH4及氟利昂会造成温室效应[1]；室内家具散发的笨、甲醛等及厨房、浴室用到的煤气均会引起有毒气体中毒事件。

对于这一现象，人类研制出了多种类型的空气质量分析仪器，本文所介绍的是一种室内有毒气体传感器。

有毒气体传感器的原理是允许气体通过薄膜扩散到传感器内，并且与工作电极相互作用产生与一氧化碳浓度成正比的电流，再经过I/V电路、检测放大电路和放大倍数的调整，送入ADuCM360处理器的24位高精度AD口，由处理器现场自动计算出有毒气体（一氧化碳）的含量数据并显示一氧化碳浓度，通过无线模块传输到计算机进行数据分析、存储及报警。

由于有毒气体含量超标，将对人体健康造成很大的影响，因此有毒气体探测器检测到有毒气体（一氧化碳）浓度超量后，会通过声光进行报警提醒。

1 系统设计系统采用模块化设计思想，其总体功能的框图如图1所示。

硬件电路包括电池供电电路、有毒气体及温湿度检测电路、信号调理电路、LCD显示电路、ADuCM360处理器外围电路、无线通信电路以及控制接口电路、时钟电路、复位电路等功能模块。

低功耗CO气体检测报警装置的研制

按下电源键时．电池的３电压使得级联的两个ＶＮＮ三极管导通．给出ＮＮ型三极管导通所需的ＰＰ电流，ＮＮ管的集电极电位拉高．而使干电池将Ｐ从３电压转换成系统所需的直流稳定电压。Ｖ完成对单片机及系统其他部分的供电。单片机经上电复位。程序从００００地址处开始执行。系统软件运行后．将启动电路的前端电位置高．则当电源按键被断开
机ｐｃ６ｆ７，它具有与ｐｃ６８７相同的功能，ｉ１１７８ｉ１ｆ７但
及生命和财产安全。因此，制有效的．研能够用于工
业现场的有害气体检测装置具有很大的意义。本文介绍的装置采用了低功耗器件．整个检使测装置的功耗在待机状态不超过ｌＡ。低频报警时ｍ功耗为３１ｍ～２Ａ。即在待机状态时，内部电池的容若量为１０ｍ时．可连续使用２个月（４小时开２０Ａ２机）若每天使用８小时，可连续使用６月。；则个
光报警。报警状态分为低频报警和高频报警两种。
１弓畜Ｉ
在实验室进行研究工作及工业现场施工时．常常出现因有毒气体泄漏而引发的事故．时甚至危有
２１硬件设计．此装置为体积较小的便携式仪器．因此功耗是设计该产品的关键问题。控制部分选用低功耗单片
２系统设计
该系统以单片机为核心，制模数转换、晶控液显示、声光报警部分的工作。正常待机情况下．电化学传感器以固定频率对空气中的有毒气体进行检

一种低功耗本安型H2S检测仪设计

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥｌｅｃｔｒｉｃｓｐａｒｋＴｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔＬｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎＩｎｔｉｎｒｓｉｃｓａｆｅｔｙｄｅｓｉｇｎＨ２Ｓｄｅｔｅｃｔｏｒ
ｔｈｅＩＳｄｅｓｉｇｎｆｏｒＨ２Ｓｄｅｔｅｃｔｏｒｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ；ｉｔｉｎｃｌｕｄｅｓｃｉｒｃｕｉｔｏｆｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ａｎｄｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＲＬ７８／Ｇ１３ｃｈｉｐ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒｆｅａｔｕｒｅｓｈｉｇｈｓｅｃｕｉｔｒｙ，ｌｏｗｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｏｕｔｐｕｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄ
诸笤云互日尧劳程明雷罄麂周凯
（南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京２１１８１６）
摘
要：本安设计是通过限制电火花和热效应两个点燃源的能量来实现的。在爆炸性及有毒气体的作业环境下，根据ＧＢ３８３６．４ —

基于电化学传感器的有毒气体检测器设计

基于电化学传感器的有毒气体检测器设计以ADuCM362微控制器为核心，结合电化学传感器Alphasense CO-AX，设计了一种有毒气体检测器。

对硬件和软件设计进行了说明，实现了对环境中有毒气体CO浓度的检测，能够清晰地读出气体浓度、峰值和高、低浓度报警水平。

该装置具有功耗低、交叉灵敏度低、稳定性高等特点，适合电池供电的便携式应用。

标签：电化学；有毒气体检测；ADuCM3621 概述有毒氣体存在于日常生活和许多工业环境之中，比如农村用煤炉生火取暖、工业生产中的塑料加工、造纸等。

随着国家对安全生产要求的重视以及个人安全意识的提高，对有毒气体检测器的需求日益增加。

电化学传感器多应用于有毒气体检测器中，电化学传感器能够检测工业生产环境中的多数气体，例如一氧化碳、二氧化硫、硫化氢以及二氧化氮。

采用电化學传感器检测有毒气体与其他检测方法相比，该方法具有功耗低、灵敏度高、稳定性高等特点，更适合于对功耗要求比较低的场合应用[1]。

本文设计的有毒气体检测器，微控制器采用ADuCM362，信号测量模块采用电化学传感器Alphasense CO-AX。

传感器接触到一氧化碳气体会产生电流信号，信号转换电路将传感器产生的电流信号转换为电压信号，ADuCM360通过内部的ADC采集转换出的电压信号，并根据该电压信号计算得到所测得到一氧化碳气体浓度，最后在LCD上显示出采集到的电压值和一氧化碳气体浓度。

2 硬件设计有毒气体检测器的硬件结构如图1所示，主要包括数据采集部分和控制管理部分。

数据采集部分：数据采集部分采用Alphasense CO-AX一氧化碳传感器，该传感器属于三电极电化学传感器。

电化学传感器应用于有毒气体检测器具有诸多优势，比如具有良好的选择性和敏感性。

电化学传感器在工作时会将被测物与敏感材料之间发生反应产生的化学信息转换为电信号进行测量。

电化学传感器的一个重要特性是响应缓慢：首次上电后，传感器可能需要数分钟时间才能建立至最终输出值；暴露于中间量程的气体浓度时，传感器可能需要25到40秒时间才能达到最终输出值的90%。

基于STM32的便携式有毒气体检测仪设计

现代电子技术Modern Electronics TechniqueJun.2023Vol.46No.122023年6月15日第46卷第12期0引言众所周知，有毒有害化学品作为重要的工业原料，如氨气、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氯气等，大部分属于易燃、易爆、剧毒物品，在贮存、运输、转注和处理过程中，必须十分小心以防止发生着火或爆炸事故。

一旦发生液体泄漏就会产生大量的有毒有害气体，若不加以监测处置，极易造成爆炸风险，对人身健康、社会财产安全带来重大损失，同时对周边生态环境造成严重的破坏[1⁃5]。

因此，对有毒有害化学品进行泄漏监测处置势在必行。

目前，国内有毒有害化学品生产现场等场合多选用国外进口产品，比如法国奥德姆公司生产的MX2100便携式气体检测仪、美国霍尼韦尔公司生产的便携式气体检测仪等[6⁃7]，但该类产品依赖进口，存在售后不便等一系列的问题，严重影响客户使用体验。

近年来，国内部分公司敏锐察觉到了该类产品的潜在市场，纷纷借鉴国外进口产品进行设计，生产了多款有毒有害气体检测仪，但其核心气体传感器仍依赖进口产品，检测仪存在响应时间长、检测误差大、寿命短、检测气体单一等问题[8]。

因此，本文基于STM32及电化学气体传感器，设计一种便携式有毒有害气体检测仪，用于有毒有害化学品的泄漏检测。

所设计检测仪具有体积小、功耗低、使用便捷等优点，可以根据待检测介质不同更换不同的电化学气体传感器，实现不同的有毒有害气体浓度检测。

1总体方案设计便携式有毒有害气体检测仪的量程为50×10-6，检测误差为±10%F.S ，响应时间T 90不超过3min ，一次充电工作时长不小于8h 。

便携式有毒有害气体检测仪由电源模块、电化学气DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.12.005引用格式：赵全，郝龙，徐光，等.基于STM32的便携式有毒气体检测仪设计[J].现代电子技术，2023，46（12）：27⁃31.基于STM32的便携式有毒气体检测仪设计赵全1，郝龙1，徐光1，胡家伟1，郑雪玲1，2，张成2（1.北京航天试验技术研究所，北京100074；2.北京航天凯恩新材料有限公司，北京100074）摘要：基于STM32设计一种便携式有毒有害气体检测仪，选用电化学原理气体传感器、低功耗高性能微控制器STM32及功能模块实现对有毒有害气体的浓度检测。

ep100b-3a说明书

ep100b-3a说明书1、产品概述EP100是一种低功耗的，易于使用的微型气体探测器其防爆类型为本质安全型,传感器采用进口电化学传感器响应和恢复时间快抗环境污染和干扰能力强可检测有毒气体CO或H2S。

EP100方便操作并带有背光按键操作可点亮背光如3秒内无操作可自动熄灭。

本产品设计、制造、检定遵守以下国家标准GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》GB3836.4--2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型°I”》本产品经国家防爆电气产品质量监督检验中心检验合格。

2、产品技术指标、结构2.1主要技术指标检测原理电化学式响应时间<60秒检测气体-氧化碳、硫化氳防爆类型本质安全型防爆标志ExialICT6环境温度-40C+70C湿度范围10%--95%RH压力限制36 106kPa电源3V锂电池,正常检测状态可连续工作100小时功耗<1mW(常温下)报警方式声、光报警测量精度+5%FS.3、产品使用3.1开、关机关机状态下持续按住0键3秒钟开机。

LCD全屏显示、LED点亮1秒(如显示面板图)蜂呜器“滴滴"短响两声然后进入监控状态。

监控状态下持续按住6键3秒钟关机。

3.2监控状态3.2.1.正常状态时间显示区显示时间电池图标显示电量显示测量气体类型单位ppm,浓度显示区显示实际测量浓度。

3秒无按键动作背光熄灭按键或报警可点亮背光3.3.功能设置在正常状态下持续按住鼠标键3秒钟可进入功能设置状态。

此时浓度显示区显示"000所有功能图标点亮第-个图标闪烁时钟正常显示。

此时按鼠标键可选择下功能相应图标闪烁。

按鼠标键可进入该功能。

此时选中的功能图标常亮其他功能图标全灭。

注：功能状态下按鼠标键或15秒内没有操作将自动返回测量状态调零和标定是5分钟内没有操作退出。

单片机的淋浴房有毒气体检测器设计

单片机的淋浴房有毒气体检测器设计
单片机淋浴房的毒气体检测器设计可以分为两个主要部分：硬件设计和软件设计。

硬件设计方面，一方面需要考虑如何将探测传感器连接到单片机，具体的实现方案取决于所选用的探测传感器，常用的传感器类型有氧气传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器等；另一方面，还需要考虑报警方式，可以采用LED显示灯或蜂鸣器，来表示超标报警。

同时，设计中还包含一款电源管理模块，来保证系统稳定运行，避免因电量不足而影响系统的使用。

软件设计方面，需要采用单片机编程语言，对包括传感器数据采集、处理和报警的功能进行编程。

在编程之前，需要对所需传感器的成像和报警情况进行分析，然后根据分析结果，编写传感器数据采集和处理程序，以达到期望的数据采集和处理效果。

此外，报警部分也需要编写程序，当传感器检测到毒气体超标时，程序自动触发报警信号，提示人员尽快离开淋浴房，以避免进一步的危险。

基于上述两部分设计，上述单片机淋浴房毒气体检测器的基本功能已经完成，可以有效的检测出浴室空气中是否存在有毒气体，并且及时提醒使用者，以免有更大的安全隐患。

低功耗有毒气体探测器的设计

低功耗有毒气体探测器的设计
在美国，国家职业安全与健康研究所（NIOSH）和美国政府工业卫生学家会议（ACGIH）已规定了许多有毒工业气体的短时间和长时间接触限值。

阈限值时间加权平均值（TLV-TWA）是指大多数工人可以在正常8小时工作日内反复接触而不会受到有害影响的时间加权平均浓度。

阈限值短时间接触限值（TLV-STEL）是指大多数工人可以短时间接触而不会受到刺激或伤害的浓度。

立即威胁生命或健康的浓度（IDLHC）是一种限制性浓度，它会对生命立即或缓慢产生威胁，导致不可逆转的健康损害，或者影响工人独立逃生的能力。

表1列出了几种常见气体的限值。

表1. 几种常见气体的限值
对于检测或测量有毒气体浓度的仪器，电化学传感器能够提供多项优势。

大多数传感器都是针对特定气体而设计，可用分辨率小于气体浓度的百万分之一（1 PPM），所需工作电流极小，非常适合便携式电池供电的仪器。

电化学传感器的一个重要特性是响应缓慢：首次上电后，传感器可能需要数分钟时间才能建立至最终输出值；暴露于中间量程的气体浓度时，传感器可。

带温度补偿的低功耗一氧化碳测定器设计

带温度补偿的低功耗一氧化碳测定器设计孙晓东【摘要】一款好的产品的更注重于客户体验和实用。

本文以SUSA公司生产的4CO-SF系列电化学传感器为设计一次元件，通过对探头温度特性进行试验分析，结合温度传感器进行温度校正，从而实现高精度一氧化碳测定器的设计。

在传感器功耗方面采用超低功耗16位的TI公司5系列进行测定器嵌入式设计，实现了在温度变化为-30~55℃范围内，温度误差在2%的范围内，提高了仪表的精度，延长了仪表的使用时间，更加实用、可靠。

%A good product is more focused on the customer experience and practical. This paper to Susa company production 4CO-SF series of electrochemical sensor as the primary elements of design,through test analysis of temperature characteristics of the probe with temperature sensor for temperature correction,in order to achieve high accuracy carbon monoxide detector design. The power consumption of the sensor,using ultra low power 16 bit of TI company 5 series were determination of embedded device design,the changes in temperature -30~55 temperature range,the temperature error in the range of 2% and improve the accuracy of the instrument,prolong the using time of instrument,more practical, reliable.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】2页(P18-19)【关键词】电化学;嵌入式;温度校正;实用【作者】孙晓东【作者单位】煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁沈阳，110000【正文语种】中文电化学做为传感器的一次元件是目前行业内检测有毒有害气体大规模使用的一种。

装修环境有毒气体检测仪设计

2016届毕业生毕业设计说明书题目: 装修环境有毒气体检测仪设计院系名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：副教授2016 年月日摘要众所周知，房子装修后存在甲醛、氨气、苯等有毒气体。

甲醛对人体健康有较大的危害，许多疾病的诱发都与甲醛有关；氨气被吸入肺后能破坏运氧功能；由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散，对人危害极大[14]。

针对装修材料散发甲醛、氨气、苯等有毒气体的浓度进行检测，设计出可以实时检测出这些有毒气体的浓度值的检测仪，能够为人们安全舒适的生活提供提一个参考标准。

本设计是以基于8051内核的STC12C5A60S2单片机作为控制核心，甲醛、氨气、苯等传感器作为检测信号源，经过信号处理电路，实现在各个被检测的有毒气体的浓度超过一定设定值的时候使蜂鸣器自动报警来提醒人们做出应对。

本设计由单片机、电源模块、键盘模块、警报模块、液晶显示模块、甲醛、氨气、苯等传感器电路模块组成室内装修有毒气体检测仪系统。

关键词：有毒气体；检测；单片机；传感器Title Design of toxic gas detector in decoration environment AbstructAs we all know, There are formaldehyde, ammonia, benzene and other toxic gases in the house after the renovation. Formaldehyde has a greater harm to human health, induced by many diseases are associated with formaldehyde; Ammonia is inhaled into the lungs can destroy the function of oxygen; Due to the high volatility of benzene exposure in the air is very easy to spread, it has great harm to people[14]. For decoration materials emit toxic gases such as formaldehyde, ammonia, benzene concentrations were detected, the design of the real-time detection of the concentration of these toxic gas detection instrument, can to people safe and comfortable life provide a reference standard. The design is based on STC12C5A60S2 microcontroller 8051 as the control core, formaldehyde, ammonia, benzene and other sensor as signal source, through the signal processing circuit to achieve was detected in all the toxic gas concentration exceeds a set value when the buzzer out an alarm to remind people to respond.This design consists of MCU, power module, keyboard module, alarm module, liquid crystal display module, formaldehyde, ammonia, benzene and other sensor circuit modules to form the indoor decoration toxic gas detector system.Keywords: toxic gas；detection；MCU；sensor目次1绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2甲醛等有毒气体检测的发展状况 (1)1.3本设计的主要目的和总体要求 (2)2 室内有毒气体检测仪总体设计方案 (3)2.1系统完成的技术指标 (3)2.2 系统的总体方案设计 (3)2.3电化学气体传感器的选型 (4)3硬件电路设计 (7)3.1单片机电路设计 (7)3.2 电源模块设计 (8)3.3 液晶显示模块设计 (9)3.4报警电路设计 (10)3.5 独立按键电路设计 (11)3.6传感器电路设计 (12)4室内装修有毒气体检测仪的软件设计 (16)4.1程序结构流程图 (16)4.2 数据处理子程序流程图 (17)4.3串口中断服务程序流程图 (18)4.4按键处理子程序流程图 (19)4.5显示子程序流程图 (20)4.6超限处理子程序流程图 (21)5软件调试与制作实物 (22)5.1编译环境概述 (22)5.2实物制作 (22)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录A系统原理图 (28)附录B实物元件清单 (29)附录C程序 (30)1 绪论1.1 研究的背景如今自动化、信息化程度越来越高，很多自动控制系统为我们的生活提供了很大便利，以单片机为核心的自动系统就是其中之一，单片机的应用在我们生活的各个方面，可谓应用相当广泛。

低功耗便携式有害气体监测仪的设计与实现

低功耗便携式有害气体监测仪的设计与实现白宗文;周美丽【摘要】The working principle and characteristics of ADXRS450 is introduced in this paper. The low-power toxic gas monitoring circuit was designed. The corresponding software was develoed based on VC++ platform. The environmental factors was fully considered for data processing. The experimental results show that the circuit has a simple structure,high precision and small size,and can be widely used in the fields of aerospace,industrial production,medical diagnosis,national defense and environment monitoring.%介绍了有毒气体传感器的工作原理和特点，设计出了微功耗式便携式的有毒气体监测电路，基于VC++平台开发了相应的软件。

在数据处理时充分考虑环境因素，对数据进行了合理处理，实验结果表明，该电路具有灵活方便，体积小、功耗低等优点，可广泛应用于工业生产、医学诊断、环境监测、国防等领域。

【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2014(000)017【总页数】3页(P151-153)【关键词】电化学传感器;有毒气体监测;电路系统;低功耗【作者】白宗文;周美丽【作者单位】延安大学物理与电子信息学院，陕西延安 716000;延安大学物理与电子信息学院，陕西延安 716000【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34;TP273随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和出现概率增加。