便攜式礦用多參數(shù)氣體探測器設計.pdf

1、我國現(xiàn)階段的能源仍以化石燃料資源為主，而且隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，對煤與石油的需求有增無減，礦井的安全生產(chǎn)問題成為一個行業(yè)的突出問題，其中實時準確的檢測礦井下氣體環(huán)境參數(shù)就顯得非常重要。煤礦開采過程中，瓦斯、一氧化碳、硫化氫等氣體會不斷積累，有害氣體濃度不斷增大，極易造成安全隱患。
　　針對氣體探測器領域多功能、集成化的需求，通過比對各種氣體檢測方法的利弊，確定了催化燃燒式傳感器與電化學式傳感器相結合的配置方案，根據(jù)不同待機狀態(tài)下電路

2、對電源的需求不同采取了電源可控式設計，充分的減少了不必要的電能損耗。對鎳氫電池的充電與放電特性進行了深入研究，為避免鎳氫電池的過充電與過放電現(xiàn)象的發(fā)生，分析了已有的判定滿電標志的方法，設計了將-ΔV法，VMAX法與電壓檢測法三種方法的優(yōu)點相結合的高效管理方法，完成了電源模塊的設計。本文根據(jù)探測器的設計指標和功能的要求，確定了設計的總體方案。研究了氣體傳感器測量中影響測量精度的主要因素并提出了相應的補償措施。該探測器硬件部分在設計上采用了

3、模塊化處理，設計了單片機系統(tǒng)電路模塊、電源管理電路模塊、信號放大電路模塊及數(shù)據(jù)LCD顯示輸出模塊等，在此基礎上進行各電路模塊和樣機整體的調試。探測器軟件設計工作包括主程序、溫度及濃度采集程序、按鍵服務程序、標定程序、數(shù)據(jù)處理程序及USB通信程序等功能模塊設計。
　　本文對傳感器受環(huán)境溫度的影響做了初步測試，進行了甲烷、一氧化碳、硫化氫、氧氣的溫度補償前后對比測試，對電池的充放電性能測試，結果表明本多參數(shù)氣體探測器能夠滿足煤礦業(yè)的國