基于气敏传感器的
气敏传感器的原理
气敏传感器的原理
气敏传感器的原理是利用气敏材料的电学性能随环境气体浓度的变化而发生改变。
气敏材料通常是一种半导体材料，其电阻随着环境气体浓度的变化而发生变化。
当环境气体浓度较低时，气敏材料的电阻较高；当环境气体浓度增加时，气敏材料的电阻逐渐减小。
这是因为当有害气体接触到气敏材料表面时，会发生在表面吸附和体内扩散的过程，导致电子和离子的迁移，从而改变材料的电阻。
气敏传感器一般采用两种不同的工作模式来检测环境气体浓度：阻性传感模式和电容传感模式。
在阻性传感模式下，气敏材料作为电阻器的一部分，其电阻值会随环境气体浓度的变化而改变。
此时，通过测量气敏材料两端的电压或电流，可以间接得知环境气体浓度的变化。
在电容传感模式下，气敏材料作为电容器的一部分，当气敏材料表面吸附气体时，会改变电容器之间的电容值。
通过测量电容器的电容值，可以判断环境气体浓度的变化。
总之，气敏传感器利用气敏材料的电学性能随环境气体浓度的变化而改变的原理，实现对环境气体浓度的检测和监控。
气敏型烟雾传感器的原理
气敏型烟雾传感器的原理气敏型烟雾传感器是一种常用于火灾监测和报警的传感器。
它的原理是基于烟雾颗粒的电学特性，通过检测空气中的气体浓度变化来判断是否存在烟雾。
气敏型烟雾传感器一般由气敏元件、信号放大器、运算器等组成。
气敏元件是烟雾传感器的核心部分，它是一种特制的氧化物材料。
常见的气敏元件材料有二氧化锡、二氧化钪等。
这些氧化物材料在空气中表现出与温度、湿度和气体浓度等参数相关的特性。
在正常情况下，空气中的气体浓度是稳定的。
当烟雾产生时，烟雾中的颗粒物会附着在气敏元件表面，导致元件表面积增大，从而改变了元件的电学特性。
具体来说，烟雾颗粒对气敏元件的敏感性与烟雾浓度成正比。
烟雾浓度越高，颗粒物附着在气敏元件上的越多，导致元件表面的电阻值下降，反之亦然。
气敏型烟雾传感器通过对气敏元件电阻值的检测，来判断空气中是否存在烟雾。
当烟雾浓度较低时，气敏元件电阻值较高。
这时，信号放大器将电阻值转换为电压或电流信号，并传送给运算器。
运算器会根据预设的烟雾浓度阈值，判断当前的烟雾浓度是否超过警戒值。
如果超过了警戒值，运算器将发出火警信号；否则，烟雾浓度保持在正常范围内，传感器处于待机状态。
需要注意的是，气敏型烟雾传感器在具体使用时，需要事先设置适当的烟雾浓度阈值。
这可以根据不同场所、不同需要进行调整，以确保传感器的准确性和稳定性。
与传统的光电烟雾传感器相比，气敏型烟雾传感器具有以下优点：首先，光电烟雾传感器主要依靠光敏元件对烟雾产生的光敏感应，容易受到其他光源的干扰，而气敏型烟雾传感器则不会受到光源的影响，具有较高的抗干扰能力；其次，气敏型传感器可以对不同种类的烟雾进行检测，而不仅仅局限于可见光范围内的烟雾；此外，气敏型传感器还具有响应速度快、功耗低等特点。
总结起来，气敏型烟雾传感器是通过检测空气中的气体浓度变化来判断是否存在烟雾的一种传感器。
其原理是基于烟雾颗粒对气敏元件电学特性的影响，通过测量元件电阻值的变化来判断烟雾浓度。
基于气敏传感器的酒驾测试仪
摘要本设计采用单片机和酒敏传感器为主要核心器件，酒精检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量，经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后，用软件将被测量的最大值保留并最终显示。
着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点。
本文介绍了气敏传感器检测气体的工作原理，详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比，此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
【关键词】酒精检测仪 8039单片机非线性校正酒敏传感器目录一.设计目的 (1)1.1设计背景 (1)二.设计任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2 设计要求 (3)三.设计步骤及原理分析 (3)3.1设计方法 (3)3.2设计步骤 (4)3.3设计原理分析 (5)四.课程设计小结与体会 (7)五. 参考文献 (8)一.设计目的各行各业的工作，例如机动车驾驶员酗酒后开车以及从事危险工作行业的人员酗酒后操作，都会造成严重的事故。
用简便、准确、卫生的检测仪器进行检测，对违章饮酒者进行重罚，促使每个人增强遵章守纪的意识，消除隐患，对减少因酗酒造成的事故具有很大的意义。
根据人呼出气体中乙醇的含量来确定酗酒的标准，从医学的角度看是可行的。
人体摄入乙醇越多，血液中乙醇的溶解量就越大，从肺部呼出气体中乙醇的含量就越高。
根据医学上对人饮酒的血醇含量的试验结果进行分析就可以确定酗酒的标准。
而酒精的即时检测，有助于社会各方面的安全，特别是交通的安全。
二.设计任务与要求2.1设计任务系统的设计要求考虑到方方面面。
本系统各个重要方面，如两个方面：1.呼出气体的测量方法对人呼出气体的测量不同于对其它气体的测量。
因为人呼出一口气的时间仅一秒种左右，而且传感器感受到的乙醇气体浓度有一个从低到高再到低的过程，在这个过程中，浓度有一个最大值。
2.数据的显示方法如果采用即时显示，检测者在短短的一秒钟既要观察被检者呼气方式是否正确，又要观察读数并读取最大值．眼睛会应接不暇，极易漏读、误读。
气敏传感器用途
气敏传感器用途气敏传感器是一种能够感知气体浓度的传感器，它可以将气体的浓度转化为电信号输出。
气敏传感器的用途非常广泛，下面将从以下几个方面介绍气敏传感器的用途。
1. 空气质量监测气敏传感器可以用于监测室内和室外的空气质量。
在室内，气敏传感器可以监测有害气体的浓度，如甲醛、苯等有害物质的浓度，以保障人们的健康。
在室外，气敏传感器可以监测环境中的污染气体的浓度，如二氧化硫、氮氧化物等，以评估空气质量，并为环境保护部门提供数据支持。
2. 工业安全监测气敏传感器可以用于工业场所的安全监测。
在化工厂、煤矿等危险场所，气敏传感器可以监测可燃气体的浓度，如甲烷、乙炔等，及时发现并预警潜在的爆炸危险。
同时，气敏传感器也可以监测有毒气体的浓度，如硫化氢、氰化氢等，以保障工人的生命安全。
3. 智能家居气敏传感器可以应用于智能家居系统中，实现对家庭环境的监测和控制。
通过安装气敏传感器，可以实时监测室内空气中的有害气体浓度，如一氧化碳、烟雾等，当浓度超过安全阈值时，系统可以自动报警并采取相应的措施，如打开新风系统、关闭燃气阀门等，以保障家人的安全。
4. 智慧城市建设气敏传感器可以用于智慧城市建设中的环境监测。
通过在城市各个角落安装气敏传感器，可以实时监测环境中的有害气体浓度，并将数据传输到中心控制系统，以实现对城市空气质量的动态监测和评估。
这些数据可以用于城市规划和环境政策的制定，以改善城市居民的生活质量。
5. 农业温室控制气敏传感器可以应用于农业温室中，实现对温室环境的监测和控制。
通过安装气敏传感器，可以实时监测温室内的二氧化碳浓度、湿度等参数，并根据监测到的数据调节温室的通风、加湿等系统，以提供最适宜的生长环境，提高农作物的产量和质量。
总结：气敏传感器的用途非常广泛，主要包括空气质量监测、工业安全监测、智能家居、智慧城市建设和农业温室控制等领域。
随着技术的不断进步，气敏传感器的应用将会越来越广泛，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
基于气敏传感器的危险气源搜寻智能车
基于气敏传感器的危险气源搜寻智能车薛子涵;陈向东【摘要】危险气源的搜寻对于排除安全隐患十分重要.基于气体传感器和单片机控制技术设计了一种危险气体泄漏源搜寻智能车系统,整个系统由气敏传感器探头、信号采集与控制端、驱动电路、机械载体和在IAR平台上基于C语言编写的控制算法5部分组成.危险气体泄漏源搜寻智能车实现了有毒有害气体的泄漏源搜寻、自主巡逻等功能,可以模拟嗅探犬进行危险气体泄漏源搜寻的工作.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】4页(P58-61)【关键词】气源搜寻;IAR平台;气敏传感器;智能车【作者】薛子涵;陈向东【作者单位】西南交通大学信息科学与技术学院智能传感器与微系统实验室,四川成都611756;西南交通大学信息科学与技术学院智能传感器与微系统实验室,四川成都611756【正文语种】中文【中图分类】TN98-34;TP216在人类生活以及生产活动中，危险气体泄漏是非常危险的事情，可能会造成财产损失和人员伤亡的严重后果，因此在泄漏初期及时定位危险气体泄漏源位置并进行补救工作是很有必要的[1]。
犬类的嗅觉是十分灵敏的，可以辨别出很多种不同的气味并且找出气味的来源，工作在机场安检的缉毒犬以及刑侦上使用的嗅探犬，都是利用犬类发达的嗅觉工作的，但是作为动物嗅探犬有一些无法克服的缺点比如需要休息、只能嗅探常规无毒无害的气体、易受外界干扰、训练成本高、训练周期长等[2]。
目前随着传感器技术的发展，在气体监测中化学气体传感器有着越来越重要的应用[3]。
由气敏传感器组成的气体检测网络可以实时检测不同位置的气体浓度，通常传感器安装在人类无法到达或者周围环境危险的位置，通过信号传输线或使用无线通信技术将检测到的气体信息传到位置较远的地方，由上位机获取信号后，人们就可以获取目标位置的气体种类和浓度等信息，达到实时检测的目的[4]。
传感器网络相较于嗅探犬，其可以在更恶劣的工作环境下实施不间断检测，可靠性更强，成本也更小。
基于气敏传感器的酒精测试系统
《传感器原理及应用》创新性应用课题研究报告题目：基于气敏传感器的酒精测试系统学院：自动化工程学院年级专业：2012级电子信息科学与技术姓名：韩佳林、罗荣伟、于帅、孙建超任课教师：迟宗涛2015年12月20 日目录1 绪论 (1)1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景 (4)1.2呼吸气体酒精浓度检测报警仪的简介 (4)1.3呼吸气体酒精浓度检测报警仪课程设计基本要求与设计简介 (5)2 单片机最小系统介绍 (6)2.1 STC89C52简介 (6)2.2 复位电路介绍 (8)2.3 晶振电路介绍 (9)3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 (10)3.1 MQ-3酒精浓度传感器模块简介 (10)3.2 AD转换软硬件件设计 (11)3.2.1 ADC0804简介 (11)3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 (13)3.2.3 本设计中AD转换软件实现 (14)4 显示模块软硬件设计 (16)4.1 LCD1602简介 (16)4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 (17)4.3 本设计中LCD1602的软件设计 (17)4.3.1 本设计的液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析 (17)4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 (19)4.3.3 本设计中的字符串显示和数据实时更新的实现方法 (19)5. 其它外围设备软硬件设计 (22)5.1 报警电路软硬设计 (22)5.1.1 硬件部分设计 (22)5.1.2 软件部分设计 (22)5.2 待机指示灯软硬件设计 (23)5.2.1 硬件部分设计 (23)5.2.2 软件部分设计 (23)5.3 按键软硬件设计 (23)5.3.1 硬件部分设计 (24)5.3.2 软件部分设计 (24)5.4 电源电路 (25)6．系统总体设计 (26)6.1 硬件总体框图 (26)6.2 程序流程图 (27)6.3 硬件调试 (28)6.4 软件调试 (28)6.4.1 标志数的应用 (28)6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 (29)6.4.3 定时器与定时器中断 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一硬件设计原理图 (34)附录二实物照片 (35)附录三程序 (36)1 绪论1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景我国经济、科技正在迅速腾飞，汽车早已进入寻常百姓家。
气敏传感器的应用电路
气敏传感器的应用电路
气敏传感器应用电路
分为检测、报警、监控等几种类型。
1、电源电路
一般气敏元件的工作电压不高(3V～10V)，其工作电压，特别是供给加热的电压，必须稳定。
否则，将导致加热器的温度变化幅度过大，使气敏元件的工作点漂移，影响检测准确性。
2、辅助电路
由于气敏传感器元件自身的特性(温度系数、湿度系数、初期稳定性等)，在设计、制作应用电路时，应予以考虑。
如采用温度补偿电路，减少气敏元件的温度系数引起的误差；设置延时电路，防止通电初期，因气敏元件阻值大幅度变化造成误报；使用加热器失效通知电路，防止加热器失效导致漏报现象。
下图是一温度补偿电路:。
基于气敏传感器阵列的茶叶等级检测方法研究
ｔｖ ｌ ． ｉ ｅ ｙ
感 官 评 审 往 往 受 评 审 者 的 个 人 经 验 、 理 与 生 理 等 心
等 。采 用 电子 鼻 技 术 对 不 同等 级 的西 湖 龙 井 茶 进行 了研究 ， 结果 显示 电子鼻技术 可 以用来检 测不
同等 级 的西湖龙 井茶 ． Ａ Ａ Ｕ Ｎ Ｂ Ｒ Ｎ等 用 电子鼻 技
１ ００％ ．
关 键 词 ： 感 器 阵 列 ； 阳 毛 尖 茶 ； 级 检 测 传 信 等 中 图 分 类 号 ： Ｓ ７ ． Ｔ ２ ２７ 文 献 标 志码 ： Ａ
Ｄｅ ｅ ｔｏ ｆ ｔ ａ ｇ ａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｒ ａ ｅ ｓ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｒ ｄ ａ ｅ ｎ ｇ ｓ ａ ｒ ｙ ｓ ｎ ｏ
基 于 气 敏 传 感 器 阵 列 的 茶 叶 等 级 检 测 方 法 研 究
张 红 梅 高 献 坤 ， 国强 余 泳 昌 ， 徐 ，
（ ． 南农 业 大学机 电工程 学院 ， １河 河南 郑 州 ４ ０ ０ ； ． 州华信 学院机 电 系， 南 郑 州 ４ １ ０ ） ５０ ２ ２ 郑 河 ５ １０
第 ４ ４卷 第 ２期
２ ０ 伍 ０１
河 南 农 业 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ａｇ ｉ ｕ ｔ ｒ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ａ ｒｃ ｌ ａ ｉｅ ｓｔ ｕ ｙ
ｖＯ ． ４ １ ４ ＮＯ ２ ．
气敏传感器的原理与应用论文
气敏传感器的原理与应用论文1. 引言气敏传感器是一种能够将气体浓度转化为电信号的设备，具有在工业、环境、医疗领域等方面广泛应用的潜力。
本文将介绍气敏传感器的工作原理以及其在不同领域中的应用。
2. 气敏传感器的工作原理2.1 传感器结构气敏传感器主要由传感元件和信号处理电路两部分组成。
传感元件通常由敏感材料制成，其结构一般包括电极、敏感膜和基底层。
2.2 工作原理气敏传感器的工作原理基于敏感材料对目标气体的选择性吸附或催化反应。
当目标气体与敏感材料接触时，会改变敏感膜的电学性质，进而引起传感元件的电阻或电容变化。
2.3 敏感材料的选择不同的气敏传感器选择不同的敏感材料，以实现对特定气体的高度选择性。
常见的敏感材料包括二氧化锡、金属卟啉、氧化锌等。
3. 气敏传感器在工业领域中的应用3.1 环境监测气敏传感器可用于检测工业环境中的有害气体浓度，如二氧化硫、一氧化碳等。
通过实时监测气体浓度，可以及时采取措施，确保工作环境的安全。
3.2 气体检测气敏传感器还被广泛应用于气体检测系统中，用于检测可燃气体、有毒气体等。
该技术在家庭和工业领域中都有广泛的应用，如天然气泄露检测、工厂爆炸危险检测等。
3.3 医疗器械气敏传感器在医疗器械中的应用也越来越广泛。
例如，呼吸机使用气敏传感器检测病人的呼吸情况，能够实时监测呼吸气体的浓度，确保治疗效果。
4. 气敏传感器的性能指标4.1 灵敏度气敏传感器的灵敏度是评价其性能好坏的重要指标。
高灵敏度意味着传感器对目标气体的检测响应更快、更准确。
4.2 选择性选择性是指传感器对目标气体的检测能力。
好的气敏传感器应具备高度选择性，以排除其他干扰气体的影响。
4.3 稳定性稳定性是指传感器在长期使用中性能的可靠性和一致性。
稳定性好的传感器能够长期维持良好的检测性能。
5. 气敏传感器的发展趋势随着科技的进步和应用需求的增加，气敏传感器也在不断发展。
未来，气敏传感器有望实现微型化、高灵敏度、低功耗等特性，并在更多领域得到广泛应用。
气敏传感器的应用实例
气敏传感器的应用实例嘿，朋友！想象一下这样一个场景：你走进一间装修精致的厨房，阵阵饭菜香扑鼻而来。
炉灶上的火焰欢快地跳跃着，锅里的汤正“咕嘟咕嘟”冒着泡。
这时候，你可曾想过，有一个小小的“卫士”正在默默地守护着这里的安全？它就是气敏传感器。
在我们的日常生活中，气敏传感器的应用那可真是无处不在。
就拿厨房来说吧，燃气泄漏可是个大隐患。
要是没有气敏传感器，说不定哪天你正哼着小曲做着饭，就被泄漏的燃气给“偷袭”了。
有了它，一旦检测到燃气浓度异常升高，立刻就会发出尖锐的警报声，仿佛在大声喊：“危险！危险！快采取行动！”这时候，家里的人就会像听到冲锋号一样，赶紧关闭燃气阀门，开窗通风，避免一场可能的灾难。
你说，这气敏传感器是不是像个尽职尽责的小哨兵？再说说咱们的爱车。
当你坐在舒适的驾驶座上，准备来一场愉快的旅行时，气敏传感器也在悄悄工作着。
它能检测车内的空气质量，要是一氧化碳之类的有害气体浓度过高，它就会提醒你打开车窗，换换新鲜空气。
不然，你可能就会在不知不觉中被“毒气”侵袭，头晕眼花，那多危险啊！这难道不像一个贴心的小管家，时刻关心着你的健康吗？还有啊，那些大型的工厂、仓库，气敏传感器更是发挥着重要作用。
工厂里各种化学物质、易燃易爆气体到处都是，稍有不慎，后果不堪设想。
气敏传感器就像一个不知疲倦的“巡逻兵”，时刻警惕着任何一丝危险的气息。
一旦发现异常，马上拉响警报，让人们能够及时采取措施，避免事故的发生。
你想想，如果没有气敏传感器，我们的生活得变得多么提心吊胆？它就像是我们生活中的隐形守护者，虽然我们平时可能不太注意到它，但它却在默默地为我们的安全保驾护航。
气敏传感器的应用实例数不胜数，它在我们的生活中扮演着如此重要的角色。
难道我们不应该对它心怀感激吗？它就像一个无声的英雄，默默付出，不求回报。
我们享受着它带来的安全和便利，却常常忽略了它的存在。
所以啊，气敏传感器的应用实在是太广泛、太重要了，我们的生活已经离不开它啦！。
气敏传感器的原理及应用
气敏传感器的原理及应用概述气敏传感器是一种常见的传感器技术，通过对气体的浓度、压力或其他性质进行检测，可以实现对气体的定量或定性分析。
本文将介绍气敏传感器的基本原理和常见的应用。
气敏传感器的原理气敏传感器的工作原理基于气敏材料的特性。
气敏材料是一种能够对特定气体或气体组分产生敏感性反应的材料。
当目标气体与气敏材料接触时，会引发气敏材料内部的化学或物理反应，导致材料的电学性质发生变化。
气敏传感器通过测量这种电学性质的变化来判断目标气体的浓度或存在与否。
气敏传感器的工作原理气敏传感器通常由气敏材料、敏感层、电极等组成。
当目标气体进入敏感层时，与敏感层中的气敏材料发生反应，引起电极上的电流或电压发生变化。
这种变化可以通过测量电极上的电信号来获取目标气体的相关信息。
气敏传感器的分类气敏传感器根据其工作原理和材料特性的不同，可分为以下几类： 1. 气敏电阻型传感器：敏感层是一种气敏电阻材料，其电阻随着目标气体浓度的变化而变化。
最常见的气敏电阻型传感器是以二氧化锡（SnO2）作为敏感材料的，适用于燃气检测、环境监测等领域。
2. 半导体氧化物气敏传感器：敏感层主要由半导体材料构成，常用的气敏材料有二氧化钛（TiO2）、二氧化锰（MnO2）等。
半导体氧化物气敏传感器常用于空气质量检测、工业排气等应用。
3. 电化学气敏传感器：敏感层由一种或多种气敏电化学材料构成，一般用于检测有毒气体如CO、NO2等。
这类传感器通常具有响应速度快、灵敏度高的优点。
气敏传感器的应用气敏传感器在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：工业安全•监测有毒气体：气敏传感器可用于检测工业生产过程中产生的有毒气体，如硫化氢、氰化物等。
及时监测这些有害气体的浓度，可以避免事故和保护工人的安全。
•燃气检测：气敏传感器可以应用于家庭和工业燃气检测中，及时发现燃气泄漏并采取相应的措施，以确保人身和财产安全。
环境监测•空气质量监测：气敏传感器在空气质量监测中起着重要的作用。
mq 7工作原理
mq 7工作原理
MQ 7是一种基于半导体气敏材料的气体传感器，用于检测环境中的一氧化碳（CO）气体浓度。
它的工作原理是基于气敏材料的电阻随着环境中CO气体浓度的变化而发生变化。
MQ 7中的气敏材料是一种金属氧化物，通常是锡二氧化物（SnO2）。
当环境中存在CO气体时，CO与氧化物表面发生化学反应，导致导电性能发生变化。
具体来说，CO气体会与氧化物表面的活性位点相结合，从而减少氧化物表面的电荷转移能力，导致电阻值增大。
MQ 7传感器通常处于加热状态，其目的是提高气敏材料的敏感性。
加热后，气敏材料的表面活性位点将更容易与CO气体发生反应，从而使得CO气体浓度的变化更能够反映在电阻值上。
当CO气体浓度较高时，MQ 7传感器的电阻值会相应增大；而当CO气体浓度较低时，电阻值则较小。
通过测量传感器的电阻值，可以间接得到环境中CO气体的浓度级别。
为了精确测量CO气体浓度，需要针对MQ 7传感器的电阻值与CO气体浓度之间的关系进行校准。
校准通常通过与已知浓度的CO气体进行比对来实现。
需要注意的是，MQ 7传感器对其他气体的敏感度较低，因此在实际应用中，需要将其与其他气体传感器结合使用，以便更全面地监测环境气体的组成和浓度。
实验三-基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪
实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪一．设计要求（1）测试浓度：安全浓度≤0.25mg/L，0.4mg/L＜酒驾浓度＞0.25mg/L，醉驾浓度≥0.4mg/L（2）显示方式：LCD显示（3）供电电压：3VDC（4）控制方式：单片机控制二．电路设计方框图：三．电路设计图四．程序流程图五．电路设计原理1.各单元电路原理（1）模数转换电路模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号，并输入给单片机。
本课题采用的是ADC0809 A／D转换芯片。
ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器，它能分时地对8路模拟量信号进行A／D转换，结果为8位2进制数据。
其由+5V电源供电，片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关，由A，B，C的编码来决定选择通道。
0809完成一次转换需要1001xS左右。
输出具有TTI三态锁存缓冲器，可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。
ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
（2）键盘电路8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。
显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可以显示多达16位的字符或数字。
传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式，它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。
（3）显示电路LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。
可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8一位并行及串行两种连接方式。
（4）声光报警电路报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P1．0为低电平时，有电流通过蜂鸣器，蜂鸣器发出声音报警。
气敏传感器的工作原理
气敏传感器的工作原理
气敏传感器是一种用于检测空气中特定气体浓度的传感器。
它的工作原理基于G机理，即气体吸附在敏感材料的表面上，
从而改变材料的导电性质。
通常，气敏传感器由两个电极和一个敏感层组成。
敏感层是一种由金属氧化物（如二氧化锡、氧化锌等）制成的材料。
这种材料具有良好的气敏性，即能够吸附气体并改变导电性。
当气敏传感器处于工作状态时，空气中的目标气体会通过器件表面。
目标气体分子会与敏感层表面的活性位点发生吸附作用。
吸附层的扩散层度取决于目标气体浓度。
当吸附层上的气体分子吸附得越多，敏感层的导电性就会发生变化。
这是因为吸附分子的存在会影响敏感层中电子的传输，从而改变电阻值。
因此，通过测量敏感层的电阻变化，可以确定目标气体的浓度。
为了提高气敏传感器的灵敏度和选择性，还可以对敏感层进行定向处理，例如添加催化剂或通过纳米结构改变敏感层的表面形貌。
总之，气敏传感器的工作原理是基于敏感材料表面吸附目标气体分子后导电性的变化来检测气体浓度的。
气体传感实验报告
一、实验目的本次实验旨在熟悉和掌握气体传感器的结构、工作原理及检测方法，并通过实验验证气体传感器的性能，了解其在实际应用中的价值。
二、实验原理气体传感器是一种能够将气体浓度变化转换为电信号输出的传感器。
根据工作原理，气体传感器主要分为两大类：电阻型传感器和半导体型传感器。
1. 电阻型传感器：基于气敏材料在特定气体浓度下的电阻值变化原理。
当气敏材料暴露在特定气体中时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化，可以确定气体的浓度。
2. 半导体型传感器：基于气敏材料在特定气体浓度下的电导率变化原理。
当气敏材料暴露在特定气体中时，其电导率会发生变化，通过测量电导率的变化，可以确定气体的浓度。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 气体传感器（如MQ-2可燃气体传感器）- 数据采集器- 信号调理器- 计算机- 电源- 实验气体（如甲烷、乙烷等）2. 实验材料：- 实验气体- 真空泵- 烧杯- 导线- 连接器四、实验步骤1. 连接实验电路：将气体传感器、数据采集器、信号调理器、计算机和电源按照实验电路图连接。
2. 调试电路：检查电路连接是否正确，确保各部分工作正常。
3. 校准传感器：将传感器置于已知浓度的实验气体中，调整信号调理器的参数，使传感器输出稳定。
4. 测量气体浓度：- 将传感器置于待测气体中，记录数据采集器显示的电压值或电流值。
- 改变气体浓度，重复测量，记录数据。
5. 数据处理与分析：- 根据实验数据，绘制气体浓度与电压值或电流值之间的关系曲线。
- 分析曲线，确定传感器的线性范围、灵敏度、响应时间等性能指标。
五、实验结果与分析1. 线性范围：根据实验数据，绘制气体浓度与电压值或电流值之间的关系曲线。
曲线呈现良好的线性关系，说明传感器具有较宽的线性范围。
2. 灵敏度：通过计算不同气体浓度下的电压值或电流值变化率，确定传感器的灵敏度。
实验结果表明，传感器的灵敏度较高。
3. 响应时间：记录传感器从接触到待测气体到输出稳定信号的时间，确定传感器的响应时间。
3.1.2 气敏传感器的功能及应用场合
气敏传感器的功能及应用场合1．甲烷传感器功能：一般采用载体催化元件为检测元件。
产生一个与甲烷的含量成比例的微弱信号，经过多级放大电路放大后产生一个输出信号，送入单片机片内A/D转换输入口，将此模拟量信号转换为数字信号。
然后单片机对此信号进行处理，并实现显示，报警等功能。
应用场合：甲烷传感器在煤矿安全检测系统中用于煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷区、机电峒室等处连续检测甲烷浓度，当甲烷浓度超限时，能自动发出声、光报警，可供煤矿井下作业人员，甲烷检测人员，井下管理人员等随身携带使用。
2．一氧化碳传感器功能：一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。
当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。
当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。
应用场合：一氧化碳传感器广泛使用在矿山，汽车，家庭等空气质量安全检测的地方。
3．氧气传感器功能：氧气传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容器），它里面包含有两个电极：阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。
这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。
两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。
传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换。
进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。
当氧气到达工作电极时，它立刻被还原释放出氢氧根离子。
这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物。
两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。
气敏传感器工作原理
气敏传感器工作原理
气敏传感器是一种用于检测气体浓度的设备，它能够根据气体浓度的变化发生电信号输出。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 传感材料：气敏传感器的关键部分是一种特殊的气敏材料，通常是一种金属氧化物，如二氧化锌（ZnO）、二氧化钛（TiO2）等。
这些气敏材料能够对特定气体产生响应，并改变其电学性质。
2. 断电状态：在无气体存在时，气敏传感器处于断电状态。
此时，传感器的电阻很高，电流无法通过。
3. 气体吸附：当目标气体进入气敏传感器的检测区域时，它会与传感材料发生吸附反应。
这种吸附反应会引起传感材料的电子结构变化，从而改变电阻。
4. 电导变化：吸附气体的存在使得传感材料的导电性能发生变化，电阻减小。
这将导致电流通过传感器，因此它开始导电。
5. 电信号输出：通过测量通过传感器的电流，可以得到一个与气体浓度相关的电信号。
这个信号可以被放大、处理和转换成数字信号，以便于监测、控制和记录气体浓度。
总体来说，气敏传感器的工作原理就是利用特殊的气敏材料对特定气体的吸附性能改变引起电阻变化，从而实现对气体浓度的检测和测量。
基于气敏材料的新型气体传感器设计及应用
基于气敏材料的新型气体传感器设计及应用气体传感器是一种能够检测和测量气体浓度的装置，用于监测环境中的污染物质、工业流程中的气体、甚至是医疗领域的呼吸气体。
随着人们对安全、环保和健康的关注度越来越高，气体传感器的需求量不断增长。
然而，传统气体传感器有着许多限制，比如稳定性差、响应时间慢等，这些限制推动着气体传感器技术的不断创新。
其中一种新型气体传感器，基于气敏材料的气体传感器，在传感器领域得到了广泛应用。
一、气敏材料及其特性气敏材料是一种能够对特定气体响应的材料，它们可根据气体浓度的变化而改变电学、光电等物理、化学特性，从而实现对气体的快速检测测量。
目前应用较为广泛的气敏材料有金属氧化物（如二氧化锡、二氧化钛等）、半导体材料（如氮化硅、碳化硅等）、聚合物材料等。
为了使气敏材料的传感效果更好，通常需要对其进行特殊处理。
比如，氧化锌是目前应用较多的气敏材料之一，在检测硫化氢等硫化物方面具有较好的选择性。
研究发现，将氧化锌分散在稀土元素掺杂的氧化物中，或者将氧化锌和碳化硅复合，可以显著提高氧化锌的敏感度和选择性。
此外，利用纳米技术可以改变气敏材料表面的形貌、结构等，进一步提高气敏材料的传感性能，例如提高电导率和便携性等。
二、气敏材料的应用领域气敏材料是一种新型的传感材料，应用领域非常广泛，如环保、医疗、食品安全等。
以下介绍几个典型应用场景。
1、室内空气质量检测随着人们对健康的关注度日益提高，室内空气质量检测得到越来越多的关注。
利用气敏材料开发的气体传感器，可以快速而准确地检测到室内空气中的污染物质，例如甲醛、苯等有害气体。
这些气体会对人体健康造成严重危害，因此及时发现并治理它们非常重要。
2、环保领域气体传感器在工业生产和环境污染治理方面有着广泛的应用。
例如，在煤矿、石化、印刷等行业中，气体传感器可以实时检测有毒气体（如二氧化硫、氨气等）的浓度，减少事故发生的风险。
在环保领域，气体传感器可以用于检测空气中的PM2.5等微小颗粒物，以及治理工厂、机场、船舶等排放的污染物。
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（基于气敏传感器的）驾驶员酒精浓度测试仪
通信一班丁西峰201108120200
一、设计要求：
（1）测试浓度：安全浓度≤0.25mg/L，0.4mg/L＜酒驾浓度＞0.25mg/L，醉驾浓度≥0.4mg/L
（2）显示方式：LCD显示
（3）供电电压：3VDC
（4）控制方式：单片机控制
二、总体设计方案：
1、设计要求分析
（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LCD 显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
（2）从便携式的角度出发，系统成功使用了大屏幕液晶显示器以及小键盘。
由单片机系统控制键盘和LCD 显示来实现人机交互操作，界面友好。
（3）软件系统采用汇编语言编写，在兼顾实时性处理的同时也能很方便地进行数据处理。
2、设计方案
设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电
压值且电压值稳定，外部干扰小等。
因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器
转换得到数据送入单片机进行处理。
此外，还需接人LED显示，4*4键盘，报警电路等。
其总体框图如图所示。
三、各模块电路设计及分析
1、酒精传感器的选择
由于本系统直接测量的是呼气中的酒精浓度，再转换为血液中的酒精含量浓度，故采
用气敏传感器。
考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性，所以传感器只能对酒精
气体敏感，对其他气体不敏感，故选用MQ3 型气敏传感器。
其有很高的灵敏度、良好
的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
MQ3 型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和SnO2 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。
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电阻值的变化。
传感器的表面电阻RS 的变化，是通过与其串联的负载电阻RL 上的有效电压信号VRL 输出面获得的。
二者之间的关系表述为：RS／RLVC-VRL／VRL，其中VC 为回路电压为10V。
负载电阻RL 可调为0．5-200K。
加热电压Uh 为5v。
上述这些参数使得传感器输出电压为0-5V。
为了使测量的精度达到最高，误差最小，需要找到合适的温度，一般在测量前需将传感器预热 5 分钟。
MQ-3型气敏传感器的敏感部分是由金属氧化物（二氧化锡）的N型半导体微晶烧结层构成。
当其表面吸附有被测气体酒精分子时，表面导电电子比例就会发生变化，从而其表面电阻会随着被测气体浓度的变化而变化。
由于这种变化是可逆的，所以能重复使用。
图1 MQ3 结构和外形
图2 MQ3 结构图
图3 酒精浓度与输出电压之间的关系
图4 MQ-3酒精传感器模块
2、A\D转换电路
在单片机应用系统中，被测量对象的有关变化量，如温度、压力、流量、速度等非电物理量，须经传感器转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），这些模拟电信号必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。
实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D转换器（ADC）。
该设计中选用的是ADC0809，是8位A/D转换器，逐次比较型A/D转换器在精度、速度、和价格上都适中，是最常用的A/D转换器件。
0809具有8路模拟信号输入端口，地址线（23-25脚）可决定那一路模拟信号进行A/D转换。
22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个2μs的高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7引脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许端，当OE脚为高电平时，A/D转换数据输出。
10脚为0809的时钟输入端。
图5 ADC0809的引脚
ADC0809与单片机的连线图如下图：
3、单片机最小系统
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，
由于单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、耗电少等突出特点，所以本系统采用89C51单片机，硬件设计电路图如下图所示。
89C51内部有4KB的EPROM，128字节的RAM，所以一般都要根据所需存储容量的大小来扩展ROM和RAM。
本电路EA接高电平，没有扩展片外ROM和RAM。
图6 单片机最小系统---晶振复位电路
4、报警电路模块
5、键盘电路
键盘有两种工作方式：编码式键盘和非编码式键盘。
处理方式有扫描法和线反转法。
本设计采用的是非编码键盘，并利用扫描法处理按键，消抖由软件实现。
主要用于设定阀值。
图7 键盘扫描电路图
6、LCD显示电路
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
功耗低，寿命长。
四、软件设计
1、主程序框图
图9 主程序框图
2、数据采集子程序程序框图
A/D转换子程序流程图如下图所示。
ADC0809初始化后，把0通道输入的0-5V的模拟信号转换为对应的数字量OOH-FFH，然后将对应数值存储到内存单元。
图10 数据采集子程序框图
3、报警子程序程序框图
系统设定阈值并保存在以50H开始的3个单元，为了便于比较和显示，阈值的千位放入50H中，百位和十位放入5lH，个位放人52H中。
报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P3.5为低电平时，有电流通过蜂鸣器，蜂鸣器发出声音报警。
而当输入端为高电平时不报警。
报警子程序执行之前，将报警阈值转换为压缩的BCD码并存放在两个存储单元中。
传感器输入值A/D转换后，调用比较程序，经过数据处理后显示的测量值与阈值比较，小于阈值则继续执行显示程序。
若大于阈值则将单片机的P3.5口清零进行声光报警。
40H、4lH、42H单元存放A/D转换后，并进行十进制转换后的结果。
40H和50H分别存放的是处理后的测量值与阈值的千位的压缩BCD码，41H 和51H分别存放的是处理后的测量值与阈值的百位、十位压缩的BCD码，42H和52H分别存放的是处理后的测量值与阈值的个位的压缩BCD码。
程序首先对40H、50H中的值进行比较大小，如果40H中的值大于50H中的值，则进行报警。
依此类推，比较41H和51H，42H和52H。
程序框图如图11：
图11 报警子程序框图。