基于51单片机的瓦斯检测系统

能源是一个国家经济发展重要因素。从改革开发开始,中国的煤矿开采量逐年加大,对于煤矿安全也越来越重视。在煤矿事故中,据不完全统计重大矿难40%以上都是由于瓦斯爆炸造成的,因此,瓦斯的监测就是煤矿安全系统的重中之重,该设计就是基于89S52单片机设计的气体瓦斯监测系统。     

基于51单片机的瓦斯检测系统

能源是一个国家经济发展重要因素。从改革开发开始,中国的煤矿开采量逐年加大,对于煤矿安全也越来越重视。在煤矿事故中,据不完全统计重大矿难40%以上都是由于瓦斯爆炸造成的,因此,瓦斯的监测就是煤矿安全系统的重中之重,该设计就是基于89S52单片机设计的气体瓦斯监测系统。     

基于温度补偿的瓦斯检测系统设计

介绍了非色散红外(NDIR)光谱技术的瓦斯气体检测原理.设计以STM32嵌入式处理器为核心的瓦斯气体检测系统,利用最小二乘法计算出瓦斯体积分数,并提出了基于温度补偿的瓦斯体积分数修正方法.通过RS-485总线实现控制器与上位机之间的通信,完成瓦斯检测系统与地面监测中心之间的数据传输.该检测系统测量精度高,性能稳定,测量...     

基于时间响应特征提取的气体体积分数定量分析模型

体积分数检测中,常常存在时间响应曲线出现延迟或提前的情况,传统方法(如神经网络)无法进行矫正,继而影响检测的准确性。通过对样本的时间响应曲线的观察分析,发现该曲线的最大曲率点与样本体积分数存在某种联系。基于此,提出了一种体积分数定量分析模型。通过对16组不同体积分数的NH3和丙酮的实验,发现使用该模型对时间响应曲线进行矫正后,测量结果的一致性得到很大的提高。当变异系数分别大于0.17,0.5时,检测结果一致性改善的比例分别可达87.5%,88.9%,进一步证明了该方法的有效性。     

载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系研究

针对载体催化型瓦斯传感器的近似直线形的输出曲线存在非线性误差较大、准确度低的问题,提出了一种采用最小二乘法建立载体催化型瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系的方法。以MJC4/2.9J型载体催化元件为实验对象,结合相应的实验数据得到输出电压与瓦斯体积分数的拟合曲线,该拟合曲线的结果表明,采用最小二乘法建立的瓦斯传感器输出电压与瓦斯体积分数函数关系非线性误差较小、准确度高,并将该函数关系应用到瓦斯检测仪的设计中。实际应用结果表明,该瓦斯检测仪具有较高的精度及稳定性。     

相邻金属孔间壁厚现场检测系统关键技术的研究

相邻金属孔间的壁厚测量以往都是根据镗床加工过程中的进刀量计算得出,精度较低.本文提出了一种应用电容传感器对两个金属孔间壁厚在线检测的系统.基于电容传感器,研究了电容测头的电场边缘效应的影响及保护环的宽度选择,设计了测量孔壁的电容测厚传感器进行差动测量.系统由两个距离确定的电容差动测厚传感器、测量电路、A/D接口及软件组成的.对壁厚2 mm,孔径3 mm的相邻金属孔壁厚的测量实验显示,误差达到0.3 μm.系统属于非接触测量,无需修正测头及工件变形误差.此系统测量精度高,测量速度快,操作方便,全套仪器便携,是解决相关壁厚现场精密检测问题的好方法.     

基于激光超声表面波检测的瓦斯检测研究

利用SnO2/Pt气敏薄膜对瓦斯气体的选择性吸附作用将引起声表面波在其表面的传播速度发生相应改变的性质,并结合激光超声检测技术,提出了一种新的瓦斯检测方法.采用激光在覆有选择性气体吸附薄膜的抛光铝材表面激发出声表面波,用单芯光纤耦合的反射式光束偏转法对所激发声表面波信息进行采集,进而通过合理的算法可以准确检测出环境中瓦斯气体的体积分数.为瓦斯监测方法提供了一种新途径.     

基于光谱吸收的瓦斯体积分数相关测量法探讨

提出了一种基于光谱吸收的瓦斯体积分数相关测量法,采用吸收气室作为传感头,通过调制参考气室内的纯甲烷气体压力来检测瓦斯体积分数。这种方案体积分数的检测分辨力可达1%,响应时间小于10m s,并从理论上对此方法进行分析和探讨。     

SONARtrac型流体检测系统

该产品是一种用来检测生物荧光的光纤传感器，主要用于探测荷尔蒙、污染物质、有毒物质、爆炸品、脱氧核糖核酸、病毒、各种细菌等多种生物物质。     

Development of a molecular imprinting thick film electrochemical sensor for cholesterol detection

A combined molecular imprinting and thick film electrochemical sensor for cholesterol concentration detection had been developed. The ferro-ferric cyanide coupled redox reaction was used as the means to quantify the cholesterol presented in the test medium. This electrochemical sensor employed a modified gold working electrode, a platinum counter electrode and an Ag/AgCl reference electrode. The alkanethiol was used to form the self-assembled monolayer (SAM) on the gold working electrode. The SAM was then used with the cholesterol as the template forming the molecular imprinting layer. This sensor prototype could detect cholesterol concentrations between 66 and 700 nM and only a 1 μL of the sample volume was required.     

厚膜压力传感器的结构优化

为提高厚膜压力传感器的稳定性,借助有限元分析软件Ansys,研究了厚膜压力传感器弹性体的应力分布,进而设计了应变电阻的尺寸,并优化了其布局。采用Ф18mm的96%A l2O3弹性体瓷件研制了一种新型厚膜力敏芯片,实验结果表明:它的热零点温漂小于3×10-4FS/℃,过载达120%,非线性误差及迟滞误差都小于±0.2%FS,精度由±0.4%FS提高到±0.2%FS,其线性度和稳定性得到很大提高,可广泛应用于仪器仪表、测控和导航等领域。     

新型厚膜陶瓷电容式压力传感器感压元件研究

采用厚膜传感技术研制新型陶瓷电容式压力传感器,重点开展厚膜陶瓷电容感压元件的制备工艺和混合集成化研究。详细阐述了双电容感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。试验结果表明:研制的感压元件性能良好,非线性误差低于1.0%,迟滞误差小于0.5%,测试电容和参考电容温度系数近乎一致。     

双层厚膜结构改善气敏元件灵敏度和选择性研究

研究了厚膜印刷技术制备的双层膜结构气敏元件的灵敏度和选择性.测量结果表明:在二氧化锡(SnO2)单层膜下再添加一层纳米三氧化钨(WO3)材料厚膜,可以提高气敏元件对酒精、丙酮、甲醛、甲苯还原气体的灵敏度和选择性.当浓度为900×10-6时,将SnO2覆盖在WO3之上形成双层膜时,较两种材料对应的单层膜灵敏度均有所提升.因此,双层厚膜结构为改善元件的灵敏度和选择性提供了一种可行的方法.初步认为,双层膜的作用与膜的上、下排列顺序有很大的关系,也与双层界面间由于扩散效应所形成的过渡层有关.     

Integration of displacement sensor into bulk PZT thick film actuator for MEMS deformable mirror

Bulk PZT thick film actuator integrated with displacement sensor, the so-called self-sensing actuator, is presented in this paper. The PZT film is used as not only an actuating layer but also a displacement sensor, which is achieved by dividing the electrode on the top surface of the PZT film into two parts: central top electrode for actuating and outer annular sensor electrode for piezoelectric displacement detection. When the actuator moves, the piezoelectric charge is induced in the outer annular PZT due to the piezoelectric effect. The total amount of accumulated charge is proportional to the stress acting on the PZT, which is in turn proportional to the actuator displacement. By collecting the piezoelectric charge, the actuator displacement can be detected. A theoretical model is proposed to determine the structure parameters of the sensor and predict the sensor sensitivity. Experiments were performed on the micro-fabricated sensor integrated PZT thick film actuator, and the measured piezoelectric charge is close to the theoretical predictions. The integrated piezoelectric sensor has a displacement sensitivity of approximately 4 pC/nm. In addition, the integration of displacement sensor into the actuator needs no additional fabrication process and has no influence on the actuator performances.     

基于过程现场总线技术的振动检测系统

针对当前振动检测系统延迟大、传感网络可控性差、检测精度低等问题,提出了一种基于过程现场总线（Profibus）技术的振动检测系统。首先,在每个检测设备节点处实现卡尔曼滤波、快速傅里叶变换（FFT）等复杂计算,使网络负载与传输大量原始振动数据的传统方案相比降低了约95%,缩短了网络传输时间和工作站的计算时间,提高了系统的实时性和计算能力。然后,采用Profibus协议实现对振动检测设备网络的管理和数据传输,保证了传感网络的稳定性和可控性;并且,在振动检测节点设备上使用高精度振动传感器,在检测节点上对振动数据进行滤波等处理,检测精度高达0.0039 mg。此外,自主设计开发了Profibus协议从站,方便检测设备的功能定制与二次开发;在检测节点设备上采用RT-Thread嵌入式系统内核实现资源分配与任务调度,提高了实时性和可靠性。实验结果表明,所提系统可以快速地对振动现场的原始振动数据进行数据处理并把处理后的数据传输到工作站电脑,实时性高。同时,振动检测设备组成的Profibus网络可以实时显示节点的状态信息,若有网络故障能够及时提醒,网络的可控性好。     

基于比色传感器阵列的农残检测系统设计

针对传统农残检测方法需使用大型分析仪器、操作复杂等不足之处,根据比色传感器阵列与待测样品交叉响应产生颜色变化的基本原理,设计了一种新型的农残检测系统.系统的下位机为PIC16F877A微控制器,辅助上位机完成对检测温度和检测流程的控制;上位机完成对比色传感器阵列的图像采集和图像处理,获得检测结果.最后应用该系统对浓度为0.1mg/L的3种农药溶液进行检测,结果表明:该系统能准确检测识别这3种农药溶液.     

基于多检测技术的入侵检测系统模型

针对当前入侵检测系统和入侵检测分析方法的弱点,提出了一个融合多检测技术的基于Multi-Agent的分布式入侵检测系统模型,采用了基于移动Agent的文件完整性检测技术.该模型实现了入侵检测的分布化,具有很好的扩充性,增强了入侵检测的准确率,提高了入侵检测系统的性能,能更好地满足大规模分布式网络环境的安全要求.     

基于专家系统技术的易制毒品检测系统

离子迁移谱(IMS)技术是针对痕量化学物质进行检测的一种方法。应用此方法研制出了便携式易制毒品检测仪。介绍毒品检测系统的框架,离子迁移谱的工作原理,LabVIEW的显示。结果显示:该系统检测速度快,检测灵敏度高。