煙氣二氧化硫濃度智能檢測儀的研制.pdf

1、二氧化硫作為主要的大氣污染物之一，對環(huán)境造成嚴重的危害。而煤、石油等燃料的燃燒過程是排放二氧化硫的最主要的人工污染源，因此對煙氣二氧化硫濃度的檢測，有十分重要的意義。 本課題分析了目前有關二氧化硫濃度檢測的方法及國內外煙氣二氧化硫濃度檢測儀的情況，以二氧化硫電化學傳感器為基礎，研制出一種低成本、高精度的能適應較惡劣環(huán)境的煙氣二氧化硫濃度智能檢測儀。本課題詳細地給出了傳感器的檢測原理、智能檢測儀的總體結構、硬件設計、軟件的實現(xiàn)及通

2、訊接口的設計。 本課題選用CityTechnology公司的三電極定電位二氧化硫傳感器3SFCiTiceL。傳感器輸出線性直流電流信號，采用恒電位儀來控制傳感器需要的定電位。因傳感器的輸出電流信號十分微弱，所以其恒電位控制及電流信號處理顯得尤為重要，本文深入地研究了這一點。 本檢測儀在硬件上由氣路部分和電路部分組成。根據(jù)傳感器的特點，采用雙傳感器氣路結構，并且在氣路上采用自然降溫和利用氣水分離器實現(xiàn)快速除水。系統(tǒng)的硬件電

3、路設計包括二氧化硫濃度、溫度、濕度檢測電路；泵、閥驅動電路；通訊接口電路以及波特率、地址設置電路。以AT89C52單片機為控制器，把二氧化硫傳感器的微弱電流信號，經(jīng)過I/V轉換、前置放大器，轉換成電壓信號，再經(jīng)過多量程、高精度的A/D轉換器，把二氧化硫濃度信號以數(shù)據(jù)的形式存入單片機中。系統(tǒng)不但提供了常用的RS-232/485標準接口，同時研究了V/I轉換電路，設計了4～20mA的線性輸出電流接口。 在軟件設計部分，探討了C語言在

4、嵌入式系統(tǒng)中的應用，并充分利用了C語言豐富的庫函數(shù)和強大的數(shù)據(jù)處理能力。軟件主要由控制程序、數(shù)據(jù)處理和通信程序組成。本文研究了16位的循環(huán)冗余校驗碼CRC-CCITT在數(shù)據(jù)通信中的應用，給出了基于模2運算的查表法，實驗證明：在保證了系統(tǒng)通信可靠性的基礎上，大大提高了計算速度。 本檢測儀通過屏蔽、以及硬件和軟件濾波等一系列抗干擾措施來滿足工業(yè)環(huán)境的使用。 本課題的重點是：恒電位儀及二氧化硫信號處理電路的設計，通訊接口的設計