开发了可燃气体检测与报警控制器的硬件和软件设计,介绍了中央芯片的选择,外围电路的连接以及主要流程图的设计。计的可燃气体检测报警控制器可以检测空气中主要由烷烃气体组成的各种可燃气体的浓度,还具有故障自诊断和快速重复检测的功能。石油,煤炭等传统原料相比,易燃气体价格便宜,燃烧值更高,产生的热能更高,具有燃烧充分,污染空气的优点。
少,但最大的缺点是易燃气体是一种不易控制的气态物质。不小心使用会导致泄漏。
氧化碳(CO)等有毒气体可能会因人为中毒而死亡,无毒的CH4气体可能会使人窒息。可燃气体的浓度达到一定阈值时,可能会导致爆炸的隐患,并对国家和人民的生命财产造成极大的损害。大的威胁。此,在使用可燃气体时,必须始终注意对空气中可燃气体含量的检测。此,开发用于CO和CH4气体的仪器非常重要,它具有广阔的市场前景和广泛的应用范围。系统一般分为6部分:传感器,前置放大器电路,单片机,显示电路,声光报警电路,控制信号输出电路。片机是该系统的核心。据监视区域的大小和储气量,可以将警报控制器(以下称为警报)扩展为用于检测和警报的两个或四个通道信号。时,警报将在巡检模式下运行(您可以通过按键锁定频道)。
许多半导体气体传感器中,根据设计要求,使用环境,成本和其他因素,恒温阀芯FIGARO生产的TGS-813半导体陶瓷可燃气体敏感器件来自日本的被选中。TGS-813可燃气体传感器是一种广谱半导体敏感器件,对基于烷烃气体的多种可燃气体具有良好的灵敏度。设备具有中等灵敏度,良好的响应和恢复特性,快速的初始恢复特性,长期工作稳定性的可重复性,对环境大气的影响以及对环境影响的抵抗温度和湿度,这是一种高质量且非常可靠的气体敏感设备。广泛用于各种报警设备。体传感器的主要性能指标是(1)灵敏度特性。
最佳工作条件下,气体传感器会与相同的气体接触。阻值随气体浓度而变化的特性称为灵敏度特性。(2)初始稳定性特性开机状态保存一段时间后,重新打开电源后,机器将无法立即进入正常运行状态。阻值在加电时稳定所需的时间定义为初始稳定时间。常,无电时间越长,初始稳定时间就越长;当无电存储时间达到10天左右时,初始稳定时间通常需要5分钟以上。(3)初始恢复时间SnO2气体传感器长时间存放而没有开启,会出现高电阻现象,即设备的电阻高于初始稳定值,通常约高20%。(4)加热特性气体传感器必须在加热下工作,加热温度直接影响设备的性能。
常,温度越高,反应越快,气体的吸附和脱附越快,因此响应时间和恢复时间越快。入式系统开发通常依赖于开发系统工具,并且各种开发系统通常比嵌入式系统开发和调试更为复杂。MSP430系列微控制器的调试和开发工具由硬件和软件组成。件仅需要一台PC,一个目标卡和一个称为FET(FlashEmulationTool)的JTAG控制器。此设计中,该软件要解决的主要问题是检测由四个传感器发送的可燃气体浓度信号,以线性化过程,并且LED显示浓度。果浓度值超过极限值,警报器将发出声音和视觉警报。程序的主要流程如下。先将传感器加热三分钟。

于TGS-813气体传感器在未通电的情况下会存储一段时间,因此重新打开设备后无法立即使其进入正常操作状态,并且需要花费一些时间进行预热。种设计将传感器加热三分钟。预热的同时,为了检测电热丝故障,使用中断方法来检测传感器的电热丝或电热电缆是否断开或接触不良。
序初始化后,系统进入监视状态。视四通道浓度信号以进行检测。过A / D转换和线性化后,LED会显示其浓度值。时,将浓度值与上限和下限警报参数进行比较,以确定是否需要进行警报处理。程序中断服务程序等,以改善警报功能并为检查员提供舒适感。实际使用测量仪器时,有许多误差源,通常是几种误差源的综合作用的结果。于该仪器,主要有两个错误来源:软件和硬件。系统使用TGS-813半导体陶瓷气体传感器。体浓度和输出电压之间存在一定的非线性关系。用折线插值法进行线性化将不可避免地导致某些误差。
(2)由电子元件的参数的自由裁量权和温度不稳定引起的错误。
文设计的可燃气体报警控制器由传感器和微控制器控制电路组成。据设计要求,使用环境和成本因素,选择了TGS-813气体传感器和MSP430F133微控制器。TGS-813可燃半导体敏感器件是一种广谱半导体敏感器件,对基于烷烃气体的多种可燃气体具有良好的敏感度特性。装置具有灵敏度高,响应恢复快,功耗低,使用寿命长,驱动电路简单,温湿度好等特点。
系统的单片机控制电路的设计中,以高性能和高度集成的单片机MSP430F133为核心,充分利用了高速数据处理能力和丰富的芯片外围功能。MSP430F133。仪表结构简单,性能稳定,成本低廉。用程序用汇编语言编写,充分利用了芯片的资源,提高了测量精度和代码执行效率,并减少了代码容量。控制器的PWM端口和V / I转换电路用于获取4至20 mA的标准信号输出。电路结构简单,调试实用,线性度好,温度漂移小。
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