基于气敏传感器的研究与电路设计

气体传感器又称"气敏传感器",常用的气体传感器主要用来检测可燃、有毒气体。其种类繁多,按所用气敏材料及气敏特性的不同,可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等种类。由HS-3C核心元件设计的酒精浓度测试电路可以用来测试驾驶员、其他风险作业人员是否饮酒或探测乙醇的浓度;用M008设计的气体浓度检测电电路可以检测多种可燃、有毒气体;由QM-N5核心元件设计的煤气浓度检测电路不仅用于煤气,几乎可以检测所有常用可燃气体。     

红外报警实验装置的设计

用光电传感器、模拟电路和数字电路设计了一种红外报警实验装置,该装置由光发射、光接收、信号放大器、比较器及D触发器组成,当发射和接收之间的红外光被阻断时,系统持续发出报警信号。采用红外光调制技术,把红外光调制成脉动光,提高了红外光的辐射距离。详细分析介绍了该装置的电路原理及调试安装方法。实验结果表明,该装置电路典型、报警性能稳定且容易实现,非常适合作为本科生相关课程的综合设计性实验,以培养学生的创新和实践能力。     

基于神经网络处理的井巷气体自动检测系统设计

介绍用普通气体传感器组成多维气体集成敏感阵列传感器克服交叉敏感干扰，由PC机采集阵列传感器的相应特征并结合数学方法和神经网络方法训练阵列传感器处理气敏信号，完成对气敏阵列传感器的标定。阵列传感器连接单片机构成采集前端。采集前端监测报警并将采集的数据传送到井巷气体监测系统上位机，由系统分析机对整个井巷系统内的气体环境综合分析、监控。     

LPG气敏元件批量测试分选系统硬件设计

介绍了LPG气敏元件批量测试分选系统硬件设计.对测试系统的工作原理进行了叙述,给出了系统硬件电路的实现方法.该测试分选系统已经在生产中应用,实际应用表明该系统实现了LPG气敏元件高效、准确的批量测试分选,已经成为LPG气敏元件生产中的重要装备.     

基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统

为了准确测量室内苯气体含量,设计了一款基于恒流电桥的SnO2气敏传感器苯气体动态智能测试系统．并以C8051F020微处理器为核心,设计了恒流电桥测试电路,实现气敏元件阻值与输出电压呈线性关系．动态加热电路采用微处理器实时监测电源电压,自动调整输出PWM信号占空比,精确控制传感器加热温度,提高气敏传感器检测准确度．结果表明：传感器阻值随气体浓度增加呈乘幂函数衰减规律变化,检测苯气体质量浓度范围为87．86～1757．20mg·m^-3.本系统具有低功耗、高精度、智能化、低成本等特点．     

一种基于自适应温度调制模式的金属氧化物气体传感器

通过分析温度对金属氧化物气体传感器性能影响的过程,提出一种自适应温度调制模式的传感器气敏性能研究方法,着重阐述自适应温度调制模式的工作原理,设计以气敏单元电阻值为反馈信号的传感器闭环控制加热电路,借助于电路模拟方法,获取在不同气体下传感器温度响应曲线。结果表明:在相同的计数长度k和不同气体组分下,温度响应曲线各不相同。以H2为例,传感器的温度范围为140～220℃,传感器温度变化周期为800 ms,其中上升时间长度为300ms,下降时间长度为500 ms,为定性分析气体种类和定量分析气体浓度提供了大量的传感器响应信息。     

金属氧化物气敏传感器

根据检测气体的种类、组成成分和工作原理对气体传感器进行了分类,并详细介绍了金属氧化物的气敏机理和纳米技术对材料气敏性能的影响;着重从物理方法和化学方法两个方面介绍金属氧化物纳米颗粒的合成;探讨了气体传感器的发展方向.     

气敏传感器的研究现状及发展趋势

本文以气敏传感器为研究对象,介绍了国内外气敏传感器的产生及现状,详细分析了气敏传感器的工作原理,阐述了主要应用领域,并最终依据现状总结出气敏传感器的未来发展趋势。     

基于Arduino的多孔硅气体检测报警装置设计

Arduino是一种基于单片机系统开发的,不足手掌大小的微控制器。因为其具有功能多样、操作简单、制作成本较低等突出优点而被广泛地应用于电子智能交互产品的设计和开发工作中。多孔硅作为一种新型半导体微纳材料凭借其自身具有特殊的微观形貌和结构,在电子器件和气敏传感器方面具有巨大的应用潜力。主要介绍以Arduino Uno控制板为控制核心,搭载多孔硅气敏材料制成的气体检测报警装置的基本结构、工作原理和功能特点等。     

固态伏安二氧化氮传感器

以钠沸石为固态电解质气敏材料，银离子玻璃为气密性辅助固态电解质，构成固态电化学电池，用伏安测量法实现了检测二氧化氮气体的电化学传感器，讨论了该传感器的设计及工作原理，研究了富集时间、工作温度、扫描速度等对传感器灵敏度的影响。     

危险气体报警器的研制

基于气敏传感器设计了一种危险气体监测报警系统,该系统通过单片机实现其控制功能,主要包括数据采集、控制、报警、无线发射接收、电源供给等5个模块.整个系统能对危险气体浓度进行实时监测采集,超过界限能进行声光报警,并能将报警信息通过无线方式进行有效的传输,进行语音报警.该报警器可用于环境监测、生产过程中的监控及气体泄漏报警等.     

一种家庭智能门禁语音报警控制设计与实现

采用室内智能综合安防门禁语音报警控制系统进行设计。本系统主要由中央处理器、液晶显示电路、热释电红外传感器人体感应模块、“虚拟门禁”电路以及语音报警模块组成。针对现有语音报警系统的某些缺陷,设计了一套适合普通家庭使用的语音报警电路。采用具有Flash的STC89C52单片机为系统控制核心,具有密码输入识别、密码修改、门禁控制、智能报警等功能的家庭安防控制系统,具有实时性和可靠性。     

钠沸石/银离子玻璃NO2气敏传感器的性能

报道一种新型固态电解质NO2气敏传感器，它以人工钠沸石材料为气敏固态电解质，新型银离子玻璃为气敏辅助性材料，溅射金膜为工作电极，埋藏于银离子玻璃中的银球为参比电极，构成电位型气敏传感器，可在线检测来自工业废气和汽车尾气等污染源的NO2。     

面向应用型人才培养的传感器实验系统研究

面向新工科教育背景下应用型人才培养的需求,构建新型的传感器综合实验系统.该系统摒弃了传统实验教学装置的固定结构,学生可根据实验需求,自主搭建多种调理电路并实现功能扩展.系统采用无线通信技术,并与LabVIEW虚拟仿真平台结合,整合传感器信号的测量、传输、分析与处理,使学生在掌握传感器原理基本理论知识的同时,从系统的角度建立完整的传感器应用知识体系.基于该系统设计创新实验项目综合案例,以综合实践训练的方式提高学生的科技创新和项目开发能力.教学实践表明,该系统锻炼和提升了学生的综合应用能力,对相关领域应用型人才培养起到了推动作用.     

基于MSP430的多点液位测量与控制系统的设计与实现

介绍了以MSP430单片机为核心构成的多点液位测控系统的组成、工作原理及软、硬件设计.系统主要由压力传感器、信号处理电路、输出驱动电路、LED显示器、键盘、声光报警电路、电磁执行器以及MSP430 MCU的主机电路构成,实现了全自动液位监控、超限报警并具有主-从站通讯功能.     

复合型半导体CO气敏元件的研究

根据半导体气敏元件电路工作原理，设计了一种新型的气-气复合型的半导体CO敏感元件，推导出了其灵敏度、选择性及热稳定性的关系式，指出了构成高选择性及好的热稳定性的复合气敏元件需满足的条件，并在实验中得到验证。     

WO3基的气敏传感器的研究现状及气敏性能提升的机理分析

随着市场对有机挥发性气体检测技术要求的日益提高,金属半导体气敏传感器由于其工作温度较低、循环稳定性好、响应和恢复时间短等特点而受到广泛关注.三氧化钨(WO₃)作为一种典型的n型金属半导体气敏材料,由于其特殊的气敏特性而在探测各类有毒有害物质的领域中受到了人们普遍重视.传感材料的结构和形貌、暴露晶面、金属氧化物和贵金属离子的引入,对改善材料的气敏性能起着关键性的作用.文章介绍了WO₃气敏传感器材料对各种气体的应用,提出基于WO₃的气敏传感器研究过程中所面临的难题,并对其未来发展方向进行了展望.     

废弃木质材料金属连接件检测系统设计

针对废弃木质材料中金属连接件检测问题,利用电磁感应原理设计了废弃木质材料中金属连接件的高精度检测传感器.该传感器包括多谐振荡电路.检测线圈、霍尔原件、差分放大电路和峰值检波电路.利用STC89C52单片机为核心设计了一个具有8路检测功能的废弃木质材料金属连接件检测系统,该系统还具有显示报警和通过标准RS232接口与PC机通信功能.通过对废弃木质材料中4种不同型号的铁钉进行检测实验,规格为0.8 mm×11 mm的铁钉检测距离为0.5 cm;规格为3.5 mm×25 mm的铁钉检测距离为2 cm.实验结果表明:所设计的高精度检测传感器可以检测直径大于0.8 mm的金属连接件,系统除了检测废弃木质材料中有无金属连接件外还可以通过高精度检测传感器的位置初步确定金属连接件的位置,为废弃木质材料的重新回收利用奠定了基础.     

防盗报警中心通信系统设计

阐述防盗报警中心通信系统的组成,介绍应用公共电话网设计防盗报警管理中心的计算机应用管理软件及报警接收机硬件电路、工作原理和软件设计实例。     

提高《电子工程综合课程设计》实验教学与实践技能水平

《电子工程综合课程设计》的课程实验使电子类专业的学生能深入了解模拟电路、数字电路、传感器、单片机原理及其相关接口技术.培养学生的实际动手能力,并使之初步具有分析、解决工程实际问题的能力.着重强调学生的实际分析问题解决问题的能力和综合设计能力.