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基于87c552的瓦斯傳感器

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-02

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安徽理工大學(xué) 來(lái)回答圖2-1 原理框圖 2.1 變流瓦斯檢測(cè)方法的原理 2.1.1 變流瓦斯檢測(cè)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(wèn)題，就必須拋開(kāi)連續(xù)電流供電的傳統(tǒng)方法，以保證測(cè)量元件與參比元件溫度永遠(yuǎn)相等，設(shè)計(jì)出真正的恒溫檢測(cè)橋路。實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)一個(gè)硬件電路構(gòu)成的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，強(qiáng)迫檢測(cè)元件與參比元件保持在平衡狀態(tài)，使測(cè)量元件工作在恒溫狀態(tài)下。該檢測(cè)環(huán)路使測(cè)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(cè)量元件表面燃燒時(shí)，測(cè)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(cè)到偏移信號(hào)后，輸出控制脈沖信號(hào)，將已經(jīng)偏移的橋路“矯正”回來(lái)，使回路周而復(fù)始地工作在偏移/校正的振蕩之中。測(cè)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(dòng)，如圖2-2所示：圖2-2 傳統(tǒng)的檢測(cè)橋路與恒溫橋路的濃度溫度特性曲線(xiàn) Fig2-2 contrasting curve between two methods 這個(gè)波動(dòng)的溫差很小，只有零點(diǎn)幾度的差別，基本上可以認(rèn)為參比元件和測(cè)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(cè)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(zhǎng)了催化元件的使用壽命，也使儀器的零點(diǎn)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(cè)橋路與傳統(tǒng)的測(cè)量機(jī)理截然不同，檢測(cè)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(jī)檢測(cè)的是測(cè)量元件上溫度的上升速率，而傳統(tǒng)方法則是檢測(cè)元件上的絕對(duì)溫度。測(cè)量橋路是恒溫的，無(wú)論檢測(cè)多高濃度的瓦斯，檢測(cè)元件的溫度都不變，所以它能夠抗高濃沖擊，能夠擁有更長(zhǎng)的壽命和極好的穩(wěn)定性。 2.1.2 變流瓦斯檢測(cè)方法的原理變流檢測(cè)方法是一種使載體催化傳感元件在檢測(cè)瓦斯氣體時(shí)保持恒溫狀態(tài)的新型檢測(cè)方法。它的基本原理是：在瓦斯?jié)舛壬邥r(shí)，通過(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)瓦斯含量的檢測(cè)。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(shí)間內(nèi)工作電流所產(chǎn): 回答者：網(wǎng)友

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