气体传感器Word版

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(完整word版)传感器大作业

(完整word版)传感器大作业

洛阳理工学院《检测与转换技术》期末大作业题目:酒精测试仪专业:自动化*名:***学号: B********日期: 2014.11.22随着中国经济的高速发展,人民生活水平的迅速提高,中国逐渐步入“汽车社会”酒后驾驶行为所造成事故越来越多,对社会的影响也越来越大,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。

越来越多的交通事故在我们的身边发生,让人心痛,经济的发展,每个人都希望人的安全意识也该发展。

此外,由交通事故造成的经济损失也相当惊人。

据事故调查统计,超过半数的车祸与饮酒有关。

在全国各地加强查处酒后驾驶的力度,以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。

要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。

本文设计了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度智能测试仪。

其设计方案基于89C51单片机,MQ-3酒精浓度传感器。

系统将传感器输出信号通过A/D转换电路调理后,经由单片机进行数据处理,最后由4位LCD数码管显示酒精浓度值。

并且根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行自动报警来提示危害。

从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车,这是一个在现代生活很实用,很负责的一个设计。

开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气,仪器就能发上显示出酒精浓度的高低,从而判断该司机是否酒后驾车,避免事故的发生。

当然,最好的办法是在车内安装这种测试仪,司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量,如果超出允许值,系统控制引擎无法启动,这样就可从根本上解决酒后驾车问题。

酒精测试仪在生产中也有重要的应用,比如,在一些环境要求严格的生产车间,用这种酒精浓度探测仪,可随时检测车间内的酒精气体浓度,当酒精气体浓度高于允许限定值时要及时通风换气,做到安全生产。

当然,依照同样的原理也可设计检测其他气体的探测仪,与我们的生活息息相关的是检测有毒气体。

1.方案设计1.1概述:该设计方案基于89C51单片机,MQ-3酒精浓度传感器。

气体测量系统设计(Word最新版)

气体测量系统设计(Word最新版)

气体测量系统设计通过整理的气体测量系统设计相关文档,渴望对大家有所扶植,感谢观看!气体测量系统设计中文摘要现代科技技术水平在日益发展中,一些燃气的运用已经逐步普及起来,在提高了人们生活水准的同时,也导致人类针对生活品质有了确定的追求并且想要改善生活的环境,同时造成了一些风险发生,这之中的CO 的危害是最大的,对于这个现象,进行对燃气的泄露的检验进行研发。

这个课题运用的对于气体的报警装置是以单片机为主题,气体的传播感应装置以及对其数据的转换的芯片等装置的连接起来,经过单片机进行运作,并对处理后的数据进行分析,查看其和设定的气体的浓度值是否超过了,假如超过了就能够自动开启报警装置,反之则不会报警。

这个系统的运用很简洁快捷、检测的精确度高,能够拥有确定程度的市场的价值以及进行探讨的意义。

关键词单机气体的传感装置报警装置PCF8591 毕业设计说明书(论文)外文摘要Title Gas measurement system design Abstract With the rapid development of economic level and science and technology, liquefied petroleum gas, gas, and natural gas have entered ordinary households. Whileimproving people's living standards, people have paid more and more attention to the improvement of their quality of life and living environment. People have brought certain potential dangers, among which carbon monoxide is the most important source of danger. To solve this problem, a flammable gas detection system is proposed. The design gas alarm adopts STC89C52 single-chip microcomputer as the main control. The MQ-2 gas sensor is connected with the PCF8591 A/D analog-to-digital conversion chip. The analog signal is converted into a digital signal and transmitted to the single-chip microcomputer. It is processed by the STC89C52 single-chip microcomputer and processed. The data is analyzed to see if it is greater than the set gas concentration value. If it is, it will automatically start the alarm circuit to send an alarm sound, otherwise it will not alarm. The system is easy to operate, sensitive to detection and cost-effective, and has certain market application value and research significance. Keywords Single chip Gas sensor Alarm PCF8591 目录1.1课题背景及其意义4 1.2 国内外的探讨状况5 1.3本文的主要探讨内容及论文结构支配6 2.1限制方案的确定7 2.2限制方式的选择7 2.2.1 主控芯片的选择7 2.2.2声音报警电路方案的选择8 2.2.3显示方案的选择8 2.2.4 A/D采样芯片的选择9 3.1系统的功能分析及体系结构设计11 3.1.1系统功能分析11 3.1.2系统总体结构11 3.2模块电路的设计11 3.2.1 STC89C52单片机核心系统电路设计11 3.2.2 5V电源电路设计15 3.2.3 LCD1602液晶显示模块电路设计16 3.2.4按键电路设计18 3.2.5 蜂鸣器报警电路(低电平有效)设计19 3.2.6 LED信号指示灯电路设计20 3.2.7 MQ-2甲烷CO气体传感器模块电路设计21 3.2.8 PCF8591 A/D采样电路设计25 4.1 编程语言选择26 4.2单片机程序开发环境26 4.3 Keil uVision4软件开发流程27 4.4 STC-ISP-15xx-v6.85p程序烧录软件介绍28 4.5 PL2303串口程序烧写模块介绍29 4.6 程序流程图30 5.1 电路焊接32 5.2 系统调试33 5.2.1 系统程序调试33 5.2.2硬件测试34 5.3 实物测试34 结论35 致谢36 参考文献37 第一章绪论1.1课题背景及其意义平安上的有关问题对于一个家庭来说是个不能忽视的问题。

(word完整版)七大类常用气体传感器优缺点对比

(word完整版)七大类常用气体传感器优缺点对比

(word完整版)七大类常用气体传感器优缺点对比七大类常用气体传感器优缺点对比一、半导体传感器和电化学传感器的区别半导体传感器因其简单低价已经得到广泛应用,但是又因为它的选择性差和稳定性不理想目前还只是在民用级别使用气体探测器.而电化学传感器因其良好的选择性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业场合.二、半导体型气体传感器的优缺点自从1962年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器已经成为当今应用最普遍、最实用的一类气体传感器.它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单等优点.不足之处是必须在高温下工作、对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不理想、功率高等方面.三、接触燃烧式气体传感器接触燃烧式气体传感器只能测量可燃气体.又分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式,原理是气敏材料在通电状态下,可燃气体在表面或者在催化剂作用下燃烧,由于燃烧使气敏材料温度升高从而电阻发生变化。

后者因为催化剂的关系具有广普特性应用更广,如KG2100A系列,KG100A系列,KG2100B系列, 和KG100B系列等。

四、固态电解质气体传感器顾名思义,固态电解质就是以固体离子导电为电解质的化学电池。

它介于半导体和电化学之间。

选择性,灵敏度高于半导体而寿命又长于电化学,所以也得到了很多的应用,不足之处就是响应时间过长。

五、电化学气体传感器的工作原理电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度,分为不需供电的原电池式以及需要供电的可控电位电解式,目前可以检测许多有毒气体和氧气,后者还能检测血液中的氧浓度。

电化学传感器的主要优点是气体的高灵敏度以及良好的选择性。

不足之处是有寿命的限制一般为两年,但深安旭传感技术公司研发的DH7系列产品多数已经达到3年使用寿命。

六、光学式气体传感器光学式气体传感器主要包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型等等,主要以红外吸收型为主.由于不同气体对红外波吸收程度不同,通过测量红外吸收波长来检测气体。

单元八任务二气体传感器.共30页文档

单元八任务二气体传感器.共30页文档
单元八任务二气体传感器.
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无,写作使人精确。——培根

(完整word版)MQ-3酒精传感器的介绍

(完整word版)MQ-3酒精传感器的介绍

2.3。

1酒精传感器的介绍酒精传感器MQ—3 的基本原理可简述为将探测到的酒精浓度转换成有用电信号的器件,并根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息[11]。

MQ—3 型气敏传感器由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不锈钢的腔体内,加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。

气敏传感器的外观和相应的结构形式如图2。

4 所示,它是由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层,测量引脚电极和温度加热器组成[12]。

敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内,加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。

封装好的气敏元件有六个管脚输出,其中四个用于信号的取出,二个用于提供加热的电流。

图2。

4 酒精传感器的外观和相应的结构形式图中①、②、③分别表示MQ-3 乙醇传感器的引脚排列图、引脚功能图、使用接线图。

其中H—H 表示加热极(5V),A—A、B-B 传感器表示敏感元件的两个极,图③中框图中“V"为传感器的工作电压,同时也是加热的电压.在工作时,气敏传感器的加热电压选取交流或直流5V 均可。

当其被受热后,加温室环境中的可燃气体浓度迅速增大,传感器的内阻阻值将会迅速降低,利用该特性并结合电路分析中的分压原理,分析便得知Vout 的值将逐渐增大,当超过预设定的阈值时,可产生相应的操作[13]。

经过处理后检测信号由电阻值转变成电压值,就可用于后续电路进行A/D 转换和处理。

传感器的标准回路有两部分组成。

其一为加热回路,其二为信号输出回路,它可以准确反映传感器表面的电阻值变化。

传感器表面电阻Rs 的变化,是通过与其串联的负载电阻R L上的有效电压信号U RL输出获得的。

二者之间的关系表述为:R S/R L= (V-U RL )/U RL……………………………(2-1)其中,V 为回路电压,电压为10V,负载电阻R L可调为0.5—200KΩ.负载电阻R L可调,加热电压一般为5V。

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实验八气体传感器实验
【实验目的】
1. 理解气体传感器的工作原理;
2. 掌握单片机驱动气体传感器的方法。

【实验设备】
1. 装有IAR 开发工具的PC 机一台;
2. 下载器一个;
3. 物联网多网技术综合教学开发设计平台一套。

【实验要求】
1. 编程要求:编写气体传感器的驱动程序;
2. 实现功能:检测室内的有害气体并输出标志位;
3. 实验现象:将检测到的数据通过串口调试助手显示。

【实验原理】
1. 气体传感器简介
气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。

从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。

探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量。

2. 气体传感器分类及在本实验中的应用
气体传感器通常以气敏特性来分类,主要可分为:半导体型气体传感器、电化学型气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光化学型气体传感器、高分子气体传感器等。

半导体气体传感器是采用金属氧化物或金属半导体氧化物材料做成的元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起以载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化。

这些都是由材料的半导体性质决定的。

原理如下图所示:
根据其气敏机制可以分为电阻式和非电阻式两种。

本实验采用的是电阻式半导体气体传感器主要是指半导体金属氧化物陶瓷气体传感器,是一种用金属氧化物薄膜(例如:Sn02,ZnO Fe203,Ti02 等)制成的阻抗器件,其电阻随着气体含量不同而变化。

气味分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器传导率的变化。

为了消除气味分子还必须发生一次氧化反应。

传感器内的加热器有助于氧化反应进程。

它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单等优点。

3. 气体传感器MQ-6 灵敏度特性
符号参数名称技术参数备注
Rs敏感体电
阻10KΩ-60KΩ探测范围:
100-1000ppm
检测目标:LPG、
丁烷、丙烷、LNG
α
(1000ppm/4000PPMLNG)
浓度斜率≤0.6
标准工作条件温度:20℃±2℃ Vc:5.0V
±0.1V
相对湿度:65﹪±5﹪ Vh:
5.0V±0.1V
预热时间不少于24 小时
【电路连接】
电路连接如图所示。

气体传感器电路连接图
当检测到气体时,气体传感器MQ-6 的电导率会发生变化,通过调节滑动电阻器(R18)的阻值调配适当的输出电压,以便单片机检测输出信号,做出相应的判断。

图中J15 为传感器模组与单片机的接口。

传感器的6 引脚为输出引脚,C27 为滤波电容。

【程序流程图】
程序流程图如图所示。

气体传感器节点程序流程图
【实验步骤】
1、本实验使用标有“气体传感器节点”的节点完成实验内容;
2、首先使用Mini USB 延长线将气体传感器节点底板的Mini USB 接口连接至PC 机的USB 接口,
如图所示;
将气体传感器节点的串口连接至PC 机
3、确保节点扩展板上,在核心板下方的跳线已经跳上,如图所示;
UART0 跳线帽位置说明
4、将调试器一端使用USB A-B 延长线连接至PC 的USB 接口,另一端的10pin 排线连接到实验箱
JTAG 调试接口,如图所示;
程序下载硬件连接图
5、将实验箱“控制方式切换”开关拨至“手动”一侧,如图所示;
选择节点调试控制模式
6、转动实验箱“旋钮节点选择”,使得气体传感器节点旁边的LED 灯被点亮,如图所示;
7、按照后面的范例路径打开本实验工程文件。

8、点击工具栏中的“Make”按钮,编译工程,如图所示;
编译工程
17、等待工程编译完成,确保编译没有错误,如图所示;
编译完成
9、在工程目录结构树中的工程名称上点击鼠标右键,选择“Options”,并在弹出的对话框中选择左侧的“Debugger”,并在右侧的“Driver”列表中选择“Texas
Instruments”,如图
10、点击“Download and Debug”按钮,如图所示;
下载并进入调试状态
11、待程序下载完毕后,点击“Go”按钮,使程序开始运行,如图所示;
运行程序
12、双击打开光盘内Tools\串口调试助手文件夹下的LSCOMM.exe,并按照图1.125 所示设置各项参数;
设置串口调试助手参数
13、设置完毕后,点击“打开端口”,在串口调试助手中查看CC2530 发送过来的气体传感器的信息,如图所示;
串口调试助手中的气体传感器信息
气体传感器可以用于检测LPG、丁烷、丙烷、LNG 这些可燃气体(液化气体打火机里面的气体即可)。

【实验结果】
通过对感应器吹气,来观察调试助手中的数据,得到如下结果:
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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