基于虛擬儀器的氣敏材料性能檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)化進程給人們的生活環(huán)境帶來了越來越多的空氣污染,這也為氣體檢測技術(shù)提出了更高的要求。氣敏傳感器是檢測有害、有毒氣體的重要元件,而氣敏材料的氣敏特性決定著其檢測精度的高低,因此對氣敏材料氣敏特性的精確測試成為氣體環(huán)境檢測的關(guān)鍵。
　　隨著計算機測控技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,利用計算機軟件搭建起來的虛擬測控儀器,正在逐漸取代傳統(tǒng)儀器,在實驗室和工業(yè)測試領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。LabVIEW做為一款成熟的虛擬儀器平臺,包含了豐富的高

2、級數(shù)學(xué)分析庫,在編程方式上更加直觀,且含有多種接口可以連接不同設(shè)備,有利于搭建整套測試系統(tǒng)。
　　本文提出了一種基于虛擬儀器的氣敏材料性能檢測系統(tǒng),系統(tǒng)硬件由數(shù)據(jù)采集卡和氣敏材料測試電路共同構(gòu)成。介紹了氣敏材料的發(fā)展和分類,分析了氣敏材料的氣敏機理,詳細描述了氣敏材料的主要參數(shù)和特性以及影響氣敏材料特性的主要因素。硬件部分根據(jù)實際測試需求,數(shù)據(jù)采集卡選用研華公司研發(fā)的PCI-1711多功能數(shù)據(jù)采集卡,并對每種氣敏材料搭建單獨的測試

3、電路。另外,通過分析系統(tǒng)硬件可能存在的干擾,采取了一定的抗干擾措施。軟件部分以LabVIEW為開發(fā)平臺,通過設(shè)置基礎(chǔ)參數(shù)控制數(shù)據(jù)采集模塊;經(jīng)過實驗對比,數(shù)據(jù)預(yù)處理采用小波軟閾值濾波對原始信號進行去噪處理;利用瞬態(tài)分析方法對靈敏度曲線進行分析,得到氣敏材料的靈敏度、響應(yīng)時間和恢復(fù)時間;利用高斯擬合分析加熱電壓對氣敏特性的影響,得到最佳加熱電壓;通過在不同氣體中靈敏度的比較,分析氣體的選擇性。
　　對系統(tǒng)進行了硬件誤差測試和系統(tǒng)整體測