基于催化传感器可燃混合气体智能分析系统

ByGrith4

; N, Z; y% C" c摘要:可燃性气体分析对于工矿安全的监测具有重要的意义。文中介绍了一种基于催化传感器和人工神经网络分析的、以
Atmege8单片机为核心的混合可燃性气体智能分析系统。它根据催化传感器在不同温度对不同气体具有不同灵敏度的特点，
通过自动调整传感器的工作温度,输出不同的信号,再通过神经网络的训练和信号处理,对多种可燃气体进行分析。实验表
明，该系统能够较准确地实现多种混合可燃气体的检测。
; K2 B3 Q# b- b4 {8 Q
关键词：可燃性气体 催化传感器RBF 神经网络单片机
) x- G. i4 x7 x0 Y6 |
# B' d- Q( h4 n; C0 i6 |1引言
催化传感器是目前监测工矿环境中可燃易爆.
气体最常用的传感器,如果测量环境中存在多种可
燃气体(如煤矿矿井环境),该传感器的输出信号只
5 r) a) D  B8 q( u/ ?" M$ W: d* ^/ H能反映所有可燃气体燃烧热总和的信号。但是
) r) s) J  h8 j/ X- G, e5 k作者在实验中发现催化传感器对各种不同可燃气
体有不同的输出灵敏度,而且对同一可燃气体,其
输出灵敏度也会因传感器初始温度点的改变而变
化。这种现象为分析可燃气体提供了有利的条件。
2催化传 感器多点恒温检测混合气体原理
在恒温检测工作方式下[2,传感器的工作温度
是由静态工作电流1。确定的，只要改变工作电流就
" N4 H7 {5 o% |4 L7 b4 R# F/ t可以改变传感器的工作温度。检测电路如图1
所示。
4 [* _* p7 J2 j恒温检测工作原理:首先调整桥臂电阻,使流
经催化传感元件r.上的电流I等于其额定工作电流
Io,此时电桥处于平衡状态,输出信号U=Ior。在检
测可燃气体时,被测气体在催化传感元件表面发生
5 Z1 Z* l% B" \* D/ G% n  }2 ^催化氧化反应，产生大量的热量,使催化传感元件
8 E$ r1 j/ X3 }# h$ V, Q5 v5 M的温度升高，阻值增大。通过调节器A的控制，自
/ J6 a* _# j+ c动减小电流I,使催化传感元件r的温度下降,阻值.
恢复至初始值,电桥重新恢复平衡。此时,输出电
" d/ ?1 D" ~: b, T压U。=Ir。会降低,从而反映出被测气体的浓度。所
1 m2 \. n) [  g, o& ]  J0 V/ V& o" v6 D以，在恒温检测中,催化传感元件的温度始终保持
不变。图1中B是一个程控电位器,通过电位器的
调整,可调节传感器的工作电流，使催化传感器工
作在不同的温度下，构成多点恒温检测电路。

附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

8 H5 H: s) @1 `; n+ d/ Z. ~) y

cscscwww

以Atmege8单片机为核心的混合可燃性气体智能分析系统