專利名稱：基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體分析領域，特別是涉及一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統。
背景技術：
氣體分析在工業生產、環境保護、安全監測、科學研究等方面具有十分重要的作用。目前對可燃混合氣體的檢測分析通常采用多種氣體傳感器直接測量，但許多氣體傳感器往往存在一種交叉敏感現象，影響了氣體分析的效果。近年來，也出現了采用氣敏陣列與神經網絡處理單元構成氣體分析系統，但這種方式依賴于氣敏傳感器對特種氣體的選擇性，而且許多氣敏傳感器受環境氣體的影響較大，難以得到可靠性較高的檢測結果。鑒于此種情況，為了解決現有技術中存在的問題，我們專門設計了一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統。該系統中的熱催化傳感器是一種檢測包括礦井瓦斯及其它可燃氣體最常用的氣體傳感器，它對可燃氣體有獨特的選擇性。根據熱催化傳感器的工作特性，控制其不同的工作溫度，對不同的可燃氣體表現不同的靈敏度，這為利用單個傳感器檢測和分析可燃混合氣體創造了有利的條件。該系統外圍電路簡單、布線容易，成本低，使用方便，能夠較好地實現多種混合可燃氣體的檢測，有較好的推廣應用前景。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，能夠較好地實現多種混合可燃氣體的檢測，同時具有外圍電路簡單、布線容易，成本低，使用方便和抗干擾能力強等特點。為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，該基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統包括多點恒溫檢測電路、外圍裝置和控制主板，所述多點恒溫檢測電路連接到控制主板的ACl端口，所述外圍裝置均連接到控制主板，所述控制主板為AtmegeS單片機。優選的是，所述多點恒溫檢測電路包括由電阻
H馬和催化傳感元件r構成的電橋，電橋與調節器A構成恒溫閉環控制電路，恒溫閉環控制電路還設有一個程控電位器B。優選的是，所述外圍裝置包括環境溫度傳感器、按鍵電路、LED顯示模塊和EEPROM模塊，所述LED顯示模塊和EEPROM模塊直接連接到Atmege8單片機，所述環境溫度測量電路連接到Atmege8單片機的ACO端口，所述按鍵電路連接到Atmege8單片機的PB4-PB6端
Π
本發明的有益效果是:本發明基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，其外圍電路簡單、布線容易，成本低，使用方便，能夠較好地實現多種混合可燃氣體的檢測，有較好的推廣應用前景。
圖1是本發明基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統的結構示意 圖2是本發明基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統的多點恒溫檢測電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖1和圖2所示,本發明實施例包括:
一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，該基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統包括多點恒溫檢測電路1、外圍裝置2和控制主板3，所述多點恒溫檢測電路I連接到控制主板3的ACl端口，所述外圍裝置2均連接到控制主板3，所述控制主板3為控制核心Atmege8單片機；
所述外圍裝置2包括環境傳感器21、按鍵電路22、LED顯示模塊23和EEPROM模塊24，所述LED顯示模塊23和EEPROM模塊24直接連接到Atmege8單片機，所述環境傳感器21連接到Atmege8單片機的ACO端口，所述按鍵電路22連接到Atmege8單片機的PB4-PB6端
n ；
如圖1所示，Atmege8單片機是一款具有運行速度快、低功耗、采用CMOS技術的8位微控制器，并且它在一個時鐘周 期內就能執行一條指令，所以AtmegeS可以達到接近IMIPS/MHz的性能。其中，本系統中利用Atmege8單片機的PB7、PC2 口調節電位器，使得每次檢測時都產生三個特定的電流值I1, I2, I3,從而使rl，r2, r3唯一確定，這時就可以事先把rl,r2,r3的值存儲在單片機的ROM中，作為已知量來使用，這就可以避免單片機做一些復雜的運算。在環境溫度一定時，Ci為常數，所以利用AtmegeS單片機的ACO 口檢測出環境溫度，從而得出Q。在rl，都已確定的情況下，由于神經元之間的連接權W即確定了參數這里/^為。由于單片機對浮點運算能力差，在此采用查表法，即根
據 AD 轉換數據直接查表得 Pj = Ji(U\,^r2-■ --rK>Q^ Al-Mn.....Ms )然后再將
數字量送LED顯示，顯示時，可采用按鍵來控制，比如按鍵一顯示的是甲烷濃度，按鍵二顯示的是丁烷的濃度，按鍵三顯示的是乙炔的濃度。如圖2所示，多點恒溫檢測電路工作原理:首先調整橋臂電阻，使流經催化傳感元件r上的電流I等于其額定工作電流Itl，此時電橋處于平衡狀態，輸出信號在檢測可燃氣體時，被測氣體在催化傳感元件表面發生催化氧化反應，產生大量的熱量，使催化傳感元件的溫度升高，阻值增大。通過調節器A的控制，自動減小電流I，使催化傳感元件r的溫度下降，阻值恢復至初始值，電橋重新恢復平衡。此時，輸出電壓Utl=Irtl會降低。從而反應出被測氣體的濃度。所以，在恒溫檢測中，催化傳感元件的溫度始終保持不變。圖2中B是一個程控電位器，通過電位器的調整，可調節傳感器的工作電流，使催化傳感器工作在不同的溫度下，構成多點恒溫檢測電路。本發明一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，其外圍 簡單、布線容易，成本低，使用方便，能夠較好地實現多種混合可燃氣 檢測，有較好的推廣應用前景。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，其特征在于:該基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統包括多點恒溫檢測電路、外圍裝置和控制主板，所述多點恒溫檢測電路連接到控制主板的ACl端口，所述外圍裝置均連接到控制主板，所述控制主板為Atmege8單片機。
2.根據權利要求1所述的一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，其特征在于:所述多點恒溫檢測電路包括由電阻H Rz和催化傳感元件r構成的電橋，電橋與調節器A構成恒溫閉環控制電路，恒溫閉環控制電路還設有一個程控電位器B。
3.根據權利要求1所述的一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，其特征在于:所述外圍裝置包括環境溫度傳感器、按鍵電路、LED顯示模塊和EEPROM模塊，所述LED顯示模塊和EEPROM模塊直接連接到Atmege8單片機，所述環境溫度測量電路連接到Atmege8單片機的ACO端口，所述按鍵電路連接到Atmege8單片機的PB4-PB6端口。
全文摘要
本發明公開了一種基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統，該基于催化傳感器的可燃混合氣體智能分析系統包括多點恒溫檢測電路、外圍裝置和控制主板，所述多點恒溫檢測電路連接到控制主板的AC1端口，所述外圍裝置均連接到控制主板，所述控制主板為Atmege8單片機。通過上述方式，本發明能夠較好地實現多種混合可燃氣體的檢測，同時具有外圍電路簡單、布線容易，成本低，使用方便和抗干擾能力強等特點。
文檔編號G01N25/22GK103196950SQ20131010293
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者張愉, 陸生華, 童敏明 申請人:蘇州市職業大學