礦用自校準(zhǔn)多參數(shù)傳感器的研究.pdf

1、煤礦井下的作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，甲烷、一氧化碳、氧氣、溫度、硫化氫等環(huán)境參數(shù)的變化給礦工的生命安全和身體健康帶來了威脅。通過傳感器的檢測可以預(yù)知險(xiǎn)情，保障安全。井下環(huán)境參數(shù)傳感器多以單參數(shù)為主，不僅造成資源浪費(fèi)，也增加了成本，即使應(yīng)用有小部分多參數(shù)傳感器，但卻存在人工校準(zhǔn)周期短、靈敏度易衰減、壽命短等不足，因此研制出一款高性能的礦用自校準(zhǔn)多參數(shù)傳感器具有十分重要的意義。本論文針對當(dāng)前市面上礦用傳感器的需求狀況，提出了基于MSP430單片機(jī)的

2、超低功耗礦用自校準(zhǔn)多參數(shù)傳感器的設(shè)計(jì)方法。
　　本傳感器系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分以MSP430F5510處理器為核心，包括多參數(shù)采集模塊、單片機(jī)（MCU）處理模塊、LED數(shù)碼管顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、紅外調(diào)校模塊、WiFi發(fā)送模塊、電源模塊。軟件部分采用IAR進(jìn)行程序編譯和調(diào)試，主要包括標(biāo)定程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)、自校準(zhǔn)算法設(shè)計(jì)、紅外遙控解碼程序設(shè)計(jì)。同時，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用了有效的抗干擾措施進(jìn)一步保證系統(tǒng)的穩(wěn)定

3、性。最后進(jìn)行傳感器系統(tǒng)的試驗(yàn)及誤差分析，保證系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對礦山井下環(huán)境參數(shù)甲烷、一氧化碳、氧氣、溫度和硫化氫的檢測，通過LED數(shù)碼管顯示屏顯示出當(dāng)前檢測到的環(huán)境參數(shù)，對超限數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光報(bào)警，并將檢測到的數(shù)據(jù)通過無線WiFi網(wǎng)絡(luò)實(shí)時上傳。通過進(jìn)一步改進(jìn)硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)，系統(tǒng)增加了甲烷傳感器調(diào)零電路的設(shè)計(jì)，增加了基于微弱信號檢測的一氧化碳和硫化氫傳感器的溫度自補(bǔ)償設(shè)計(jì)，使其人工校準(zhǔn)周期大大延長，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測