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基于87c552的瓦斯傳感器

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-08-02

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安徽理工大學(xué) 來回答圖2-1 原理框圖 2.1 變流瓦斯檢測方法的原理 2.1.1 變流瓦斯檢測方法的基本思想為了解決上節(jié)所提到催化傳感器存在的問題，就必須拋開連續(xù)電流供電的傳統(tǒng)方法，以保證測量元件與參比元件溫度永遠(yuǎn)相等，設(shè)計出真正的恒溫檢測橋路。實現(xiàn)方法是通過一個硬件電路構(gòu)成的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，強迫檢測元件與參比元件保持在平衡狀態(tài)，使測量元件工作在恒溫狀態(tài)下。該檢測環(huán)路使測量元件的溫度與參比元件的溫度進(jìn)行比較，當(dāng)環(huán)境中的CH4氣體在測量元件表面燃燒時，測量元件的溫度將很快上升使電橋失去平衡，硬件電路構(gòu)成的閉環(huán)反饋系統(tǒng)監(jiān)測到偏移信號后，輸出控制脈沖信號，將已經(jīng)偏移的橋路“矯正”回來，使回路周而復(fù)始地工作在偏移/校正的振蕩之中。測量元件的溫度是以微小的鋸齒波形狀的軌跡在恒溫區(qū)波動，如圖2-2所示：圖2-2 傳統(tǒng)的檢測橋路與恒溫橋路的濃度溫度特性曲線 Fig2-2 contrasting curve between two methods 這個波動的溫差很小，只有零點幾度的差別，基本上可以認(rèn)為參比元件和測量元件的溫度是相等的。這種方法保證了在任何CH4濃度下，測量元件的溫度不變，徹底有效地杜絕了高濃CH4的燃燒，大大延長了催化元件的使用壽命，也使儀器的零點穩(wěn)定性、精度穩(wěn)定性得到了的提高。本研究所研制的脈沖供電檢測橋路與傳統(tǒng)的測量機理截然不同，檢測元件工作于間歇脈沖供電狀態(tài)，不隨CH4溫度變化，反饋環(huán)路中的脈沖頻率與CH4濃度呈正比關(guān)系。從微觀的角度上看，單片機檢測的是測量元件上溫度的上升速率，而傳統(tǒng)方法則是檢測元件上的絕對溫度。測量橋路是恒溫的，無論檢測多高濃度的瓦斯，檢測元件的溫度都不變，所以它能夠抗高濃沖擊，能夠擁有更長的壽命和極好的穩(wěn)定性。 2.1.2 變流瓦斯檢測方法的原理變流檢測方法是一種使載體催化傳感元件在檢測瓦斯氣體時保持恒溫狀態(tài)的新型檢測方法。它的基本原理是：在瓦斯?jié)舛壬邥r，通過閉環(huán)反饋電路，使工作電流相應(yīng)減少，以保持催化元件的溫度不變，利用電流的減少量和瓦斯含量間的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)瓦斯含量的檢測。載體催化元件的靜態(tài)熱平衡方程是[47]：（2-1）式中 I—載體催化元件的工作電流； r—載體催化元件的電阻； —瓦斯氧化反應(yīng)燃燒熱系數(shù)； —空氣中瓦斯體積分?jǐn)?shù)； —載體催化元件溫度； —環(huán)境溫度； —熱傳導(dǎo)系數(shù)； B—元件面積； A—輻射系數(shù)； —角系數(shù)。方程式左邊是單位時間內(nèi)工作電流所產(chǎn): 回答者：網(wǎng)友

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