基于催化传感器可燃混合气体智能分析系统

ByGrith4

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
7 _6 q" ?* U- G5 wAtmege8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，
) ^( }; o$ }' O& `$ ]1 b& q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。
' \; q/ y/ j5 Q3 P7 ^6 O; n
! R$ W$ Q3 a+ q" h, A; {; z关键词：可燃性气体 催化传感器RBF 神经网络单片机
! G! q1 N$ x( O' h" W8 K1 p/ Y
) L( O9 g' Y/ r/ ]  _) ~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
4 Q' x& F. R& ?/ }燃气体(如煤矿矿井环境),该传感器的输出信号只
, R) m- I( b( c7 C能反映所有可燃气体燃烧热总和的信号。但是
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
" A* d8 f! V$ J) q* |; M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
" l, K. W6 x$ S( J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
) t* p% Y& L" |; r可以改变传感器的工作温度。检测电路如图1
7 }$ F( L, t3 F' g* s所示。
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
' V4 T' e4 g+ TIo,此时电桥处于平衡状态,输出信号U=Ior。在检
/ ?1 N& U7 y$ F5 h测可燃气体时,被测气体在催化传感元件表面发生
催化氧化反应，产生大量的热量,使催化传感元件
的温度升高，阻值增大。通过调节器A的控制，自
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
  S: y' j7 ^4 g6 \6 F压U。=Ir。会降低,从而反映出被测气体的浓度。所
以，在恒温检测中,催化传感元件的温度始终保持
7 j0 Q# x) G0 C3 _! I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
: H7 M/ F0 B. M- u作在不同的温度下，构成多点恒温检测电路。
5 `# m) F7 u' W) Y
* [% z& u' O* L- @3 t0 R$ A附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

6 C+ w. L. M% A1 T

3 t/ q: ?; |( s) R

cscscwww

以Atmege8单片机为核心的混合可燃性气体智能分析系统