基于单片机的一氧化碳检测仪的控制系统设计

摘要

一氧化碳检测仪是一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的仪器。其设计方案基于AT89C52单片机，选择瑞士蒙吧波公司的CO/CF-1000一氧化碳传感器。系统将传感器的标准信号通过AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示一氧化碳浓度值。

文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的一氧化碳容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。

关键词：一氧化碳检测单片机数据采集处理系统

Abstract

Carbon monoxide detector is a kind of instrument detection and alarm function for public places and indoor. The design scheme based on AT89C52 microcontroller,CO/CF-1000 carbon monoxide sensor Meng Babo Swisscompany.The standard signal sensor by AD0832 as the core of the A/Dconversion circuit, after conditioning, data processing by the MCU, and finally by the LCD display carbon monoxide c oncentration values.

This paper introduces the data acquisition subsystem,data processing and datadisplay subsystem andalarm circuit design method and process. System for a single audio sampling sites exceeding the prescribed carbon monoxide allowable concentration using triode driven reminder alarm circuit monitors. At the same time, the operator specific alarm point for the upper limit set by MCU programming. In addition, the system of signal compensating of concentration signal, to reduce the measurement error, therefore, high precision, and simple structure, excellent performance.

KEY WORD:The detection of carbon monoxide Single chip microcomputer

Data acquisition and processing system

目录

摘要............................................................ I Abstract ......................................................... I I 第一章前言. (1)

第一节一氧化碳的特性及危害 (1)

第二节一氧化碳检测仪的种类 (1)

第三节课题的背景和意义 (1)

第二章一氧化碳检测仪系统总体设计 (2)

第三章一氧化碳检测仪硬件设计 (3)

第一节硬件结构设计 (3)

第二节硬件选择和设计 (3)

第四章软件设计 (19)

第一节软件设计结构 (19)

第二节主程序模块的设计 (19)

第三节模数转换的设计 (20)

第四节按键模块的设计 (21)

第五节时钟模块的设计 (22)

第六节液晶显示模块的设计 (23)

第五章系统仿真 (24)

结论 (28)

致谢 (29)

第一章前言

第一节一氧化碳的特性及危害

一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。标准状况下气体密度为l.25g/L，和空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。

一氧化碳分子中碳元素的化合价是＋2价，能进一步被氧比成＋4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳。

一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning），亦称煤气中毒。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。

第二节一氧化碳检测仪的种类

目前，市场上一氧化碳检测仪的种类是多种多样，目前应用得较为广泛的是热催化监测方式，但由于多种可热性气体都能催化氧化燃烧，导致检测精度下降，另外，采用这种方式的检测仪体积和功率都较大，不便于随身携带，本设计提出的一种采用点调制非光红外（NDIR）气体成分分析技术检测一氧化碳气体的方法，该方法提高了检测精度，大大降低了检测仪的尺度和功耗，延长了电池供给时间，体积和功耗的有效降低。

第三节课题的背景和意义

在当今社会发展中，现代化的发展给人类带了很大的方便，但与此同时，人生安全越来越受到人们的重视，一氧化碳在工业领域所给我们带来的方便不言而喻，但它对人体的危害也是显而易见的。所以我们设计一款基于单片机控制的一氧化碳检测仪，对一氧化碳进行检测，为人们提供了安全的保障。

第二章一氧化碳检测仪系统总体设计

本论文主要完成一氧化碳检测仪软件和硬件仿真设计，设计内容包括：A/D 转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。

本系统采用单片机为控制核心，以实现一氧化碳检测仪的基本控制功能。系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测、自动休眠，仪器若不进行测量操作，5分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计、硬件和软件的设计三大部分。根据任务书上的要求进行综合分析，总设计方案分为以下几个步骤：

（1）硬件系统电路的设计；

（2）软件系统主程序及其相关子程序的编写；

（3）系统电路及软件的调试；

（4）结论。

第三章一氧化碳检测仪硬件设计

第一节硬件结构设计

硬件设计部分主要包括：单片机、A/D转换器、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM等芯片的选择；硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电路设计、外围扩充存储器接口电路、时钟电路、复位电路、键盘接口电路等功能模块电路设计。硬件结构框图3.1。

图3.1 硬件结构框图

第二节硬件选择和设计

一、AT89C52单片机的选择

本系统采用AT89C52单片机。而目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下：

美国Intel公司：MCS—51系列及其增强型系列；

美国Motorola公司：6801系列和6805系列；

美国Atmel公司：89C51等单片机；

美国Zilog公司：Z8系列及SUPER8；

美国Fairchild公司：F8系列和3870系列；

美国Rockwell公司：6500/1系列；

美国TI（德克萨司仪器仪表）公司：TMS7000系列；

NS（美国国家半导体）公司：NS8070系列等等。

尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是Iντελ公司的MX∑?52系列单片机和美国Aτμελ公司的89X52单片机。

MCS—51系列单片机包括三个基本型8031、8051、8751。

本系统采用AT89C52单片机为控制核心。而相比之下52型功能更为强大，ROM和RAM存储空间更大，52还兼容51指令系统。基于本系统设计内容的需要，综合考虑后，我们选择单片机ATME公司的AT89C52为控制核心；主要基于考虑AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、6个中断源；时钟频率0～24MHz；器件采用高密度、非易失性存储技术生产，并兼容标准MCS-51指令系统，功能强大。

AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256K bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和FLASH 存储单元，功能强大，AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。

图3.2 引脚图

主要性能参数：

与MX∑-51产品指令和引脚完全兼容；

8K字节可重擦写FLASH闪存存储器；

1000次写/擦循环；

时钟频率：0Hz～24MHz；

三级加密存储器；

256字节内部RAM；

32个可编程I/O口线；

3个16位定时/计数器；

6个中断源；

可编程串行UART通道。

二、单片机最小系统的设计

采用AT89C52来设计一个单片机系统能运行起来的需求最小的系统，电路图见图3.3：

图3.3 单片机最小系统图

上图的最小单片机系统包含有晶振电路和复位电路，AT89C52芯片组成。

（1）晶振电路

晶振电路在各种指令的微操作在时间上有严格的次序，这种微操作的时间次

序称作时序，AT89C52的时钟产生方式有两种，一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式。

本系统中采用了内部时钟方式，为了尽量降低功耗的原则。电路图见图3.4。

图3.4 晶振电路图

在89C52单片机的内部有一个震荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体（简称晶振）就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号，图中电容器C1和C2稳定频率和快速起振，晶振CRY选择的是12MHz。（2）复位电路

①复位的意义

复位电路在单片机工作中仍然是不可缺少的主要部件中，单片机工作时必须处于一种确定的状态。端口线电平和输入输出状态不确定可能使外围设备误动作，导致严重事故的发生；内部一些控制寄存器（专用寄存器）内容不确定可能导致定时器溢出、程序尚未开始就要中断及串口乱传向外设发送数据。

②复位电路原理

图3.5 上电复位电路图

本设计中复位电路采用的是上电复位与手动复位电路，开关未按下是上电复

位电路，上电复位电路在上电的瞬间，由于电容上的电压不能突变，电容处于充电（导通）状态，故RST脚的电压与VCC相同。随着电容的充电，RST脚上的电压才慢慢下降。选择合理的充电常数，就能保证在开关按下时是RST端有两个机器周期以上的高电平从而使AT89C52内部复位。开关按下时是按键手动复位电路，RST端通过电阻与VCC电源接通，通过电阻的分压就可以实现单片机的复位。电路图见图3.6：

图3.6 复位电路图

三、数据采集系统的选择与设计

（1）一氧化碳传感器的选择：

一氧化碳传感器选用CO/CF-1000探头组成，如下表3-1。

表3-1 传感器参数Array

（2）从传感器过来的电压信号，必须采集，滤波，放大，转换才能被MCU识

别和处理。由于假若每一路都设置放大、滤波等器件，那么成本会很大，所以信号的采集一般用多路模拟通路进行选择。然而选择多路模拟开关时必须考虑以下的几个因素：通道数量、切换速度、开关电阻和器件的封装形式。总之数据采集与硬件的选择有很大的关系。

（3）测量电路

测量电路由CO/CF-1000一氧化碳传感器、ADC0832组成。当空气被内部的采样系统接收后，产生一个与一氧化碳浓度成正比的电压信号，该电压信号经ADC0832与AT89C52单片机相连，在显示器上显示出一氧化碳的浓度值，当超过国家规定的标准时报警。

四、模数转换器的选择与简介

（1）由于ADC0832模数转换器具有8位分辨率、双通道A/D转换、输入输出电平与TTL/CMOS相兼容、5V电源供电时输入电压在0～5V之间、工作频率为250KHZ 、转换时间为32微秒、一般功耗仅为15MW等优点，适合本系统的应用，所以我们采用ADC0832为模数转换器件。电路图见图3.7如下：

图3.7 模数转换电路图

（2）ADC0832 具有以下特点：

①8位分辨率；

②双通道A/D转换；

③输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；

④5V电源供电时输入电压在0～5V之间；

⑤工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；

⑥一般功耗仅为15mW；

⑦8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；

⑧商用级芯片温宽为0℃到+70℃，工业级芯片温宽为?40℃到+85℃；

芯片接口说明：

①CS_片选使能，低电平芯片使能；

②CH0模拟输入通道0，或作为IN+/-使用；

③CH1模拟输入通道1，或作为IN+/-使用；

④GND芯片参考0电位（地）；

⑤DI数据信号输入，选择通道控制；

⑥DO数据信号输出，转换数据输出；

⑦CLK芯片时钟输入；

⑧Vcc/REF电源输入及参考电压输入（复用）。

单片机对ADC0832的控制原理：

正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。

（3）测量量程

由于ADC0832模数转换器的位数为8位,所以ADC0832模数转换器的精度为：10ppm/256=0.039ppm。

五、按键选择与简介

（1）本系统选择独立式按键。键盘分为：独立式和矩阵式两类，每一类按其编码方法又可以分为编码和非编码两种。本系统具有人机对话功能，该功能即能随时发出各种控制命令和数据输入以及和LCD连接显示运行状态和运行结果。由于本系统只有UP、DOWN、OK、CANCEL4个控制命令，所需按键较少，所以本系统选择独立式按键。电路图见图3.8。

图3.8 按键电路图

（2）独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键占有一根I/O口线。各根I/O口线之间不会相互影响。在此电路中，按键输入部采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平，（AT89C52.P1口内部接有上拉电阻）所以就不需要再外接上拉电阻。

（3）键盘抖动的消除：抖动的消除大致可以分为硬件削抖和软件削抖。

硬件削抖是采用硬件电路的方法对键盘的按下抖动及释放抖动进行削抖，经过削抖电路后使按键的电平信号只有两种稳定状态。

六、外围扩充存储器的选择

由于考虑AT89C52单片机具有8KB的程序存储器（ROM），256B的数据存储器（RAM），由于考虑到本系统的数据处理与存储所需的容量，现在需要扩充存储器的容量。在应用中要保存一些参数和状态，本系统选用AT24C128存储器。电路图见图3.9。

图3.9 外围扩充存储电路图

七、时钟芯片选择与设计

在本系统，我们选择了DS1302时钟芯片。因为此系统需要记录测量发生的时间，所以需要时钟芯片来记录不同时间的监测数据，因此我们在系统中加入了时钟芯片。

（1）我们时钟电路选择的芯片是DS1302，其内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过串行接口与单片机通信。而通信时，仅需要3个口线：①RES （复位），②I/O数据线，③SCLK（串行时钟）。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31字节的字符组方式通信。

（2）DS1302主要性能有：时钟能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，还有闰年的调整能力；读/写时钟或RAM数据时，有单字节和多字节传送两种方式，与DS1202/TTL兼容。

（3）DS1302引脚概述：X1，X2；振荡源，外接32.768KHZ晶振；SCLK：串行时钟输入端。见表3-2。

表3-2 时钟控制字对照表

（4）DS1302数据输入/输出时序

数据输入是在输入写命令字的8个SCLK周期之后，在接下来的8个SCLK周期中的每个脉冲的上升沿输入数据，数据从0位开始。如果有额外的SCLK周期，它们将被忽略。

图3.10 时钟电路图

数据输出是在输出命令字的8个SCLK周期之后，在接下来的8个SCLK周期

中的每个脉冲的下降沿输出数据，数据从0位开始。需要注意的是，第一个数据位在命令字节的最后一位之后的第一个下降沿被输出。只要RST保持高电平，如果有额外的SCLK周期，将重新发送数据字节，即多字节传送。其电路图见图3.10。

八、上拉电阻的选择

在主电路图中接在P0口处有一个排阻RP1，由于P0口没有内接上拉电阻，为了为P0口外接线路有确定的高电平，所以要接上排阻RP1，以确保有P0口有稳定的电平。电路连接图见图3.11。

图3-11 上拉电阻电路图

九、液晶显示器选择

我们选用了AMPIRE128X64液晶显示模块，是由于本系统要有显示装置完成显示功能，显示器最好能够显示数据、图形，考虑到同种LCD显示器的屏幕越大体积越大，功耗越大的特点，该型号显示器消耗电量比较低，可以满足系统要求。该类液晶显示模块采用动态的液晶驱动，可用5V供电。AMPIRE128X64液晶共有22个引脚。如表3-3所示。

表3-3 引脚说明表

AMPIRE128X64液晶显示模块与计算机的接口电路有两种方式。分为直接访问方式和间接控制方式。直接访问方式是把液晶模块作为存储器或I/O设备直接接在单片机的总线上，单片机以访问存储器或I/O设备的方式操作液晶显示模块的工作。间接控制方式则不使用单片机的数据系统，而是利用它的I/O口来实与显示模块的联系。即将液晶显示模块的数据线与单片机的Pl口连接作为数据总线，另外三根时序控制信号线通常利用单片机的P3口中未被使用的I/O口来控制。这种访问方式不占用存储器空间，它的接口电路与时序无关，其时序完全靠软件编程实现。本系统采用间接控制方式。液晶显示电路连接原理图见图下：

（2）LCD按其显示方式通常可以分为断式、点字符式、点阵式等。还有黑白、多灰度、彩色显示等。

①字符显示：字符显示比较复杂，一个字符由16x8点阵组成，即要找到和显示屏是某几个位置对应的RAM区的字节，再使不同的位置为“1”其他的为“0”；为“1”的点亮，为“0”的不亮，这样就显示出一个字符。

②汉字显示：汉字显示和字符显示的原理差不多，就是一个汉字一般采用图形方式，事先从微机中用字模软件提取要显示的汉字的点阵码，每个汉字占32B，分为两部分，各16B。根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数就可以找出显示RAM的对应地址，送上汉字要显示的第一字节，以此类推，最后送完32B，这样汉字就显示出来了。

系统的液晶显示字体和字母的显示就是按照上述的原理显示的，点阵码是用字模软件在相同的设置区域找出的。然后把提取的点阵码放入编写的LCD软件程序里。

（3）阵码获取过程简介：首先，打开软件，然后新建文件，因为汉字占32B

所以设置其为高度和宽度16x16。取模方式选择C51格式在文字输入区输入汉字，在点阵区生成点阵码，例如在文字输入区输入“欢”字，其点阵码生成如下：

图3.13 点阵生成截图

十、报警电路的选择

图3-14 单频音报警电路图

在单片机应用系统中，一般的工作状态可以通过指示灯或数码显示来指示，供操作人员参考，了解系统的工作状况。但对于紧急状态，比如系统检测到的错误状态等，往往还需要有某种更能引人注意，及时采取措施，往往还需要有某种更能引人注意，提起警觉的报警信号。这种报警信号通常有三种类型：一是闪光报警，因为闪动的指示灯更能提醒人们注意；二是鸣音报警，发出特定的音响，作用于人的听觉器官，易于引起和加强警觉；三是语音报警，不仅能起到报警作用，还能直接给出警报种类的信息。其中，前两种报警装置因硬件结构简单，软件编程方便，常常在单片机应用系统中使用；而语音报警虽然警报信息较直接，但硬件成本高，结构较复杂。单频音报警实现单频音报警的接口电路比较简单，其发音元件通常可采用压电蜂鸣器，当在蜂鸣器两引脚上加3～15V直流工作电压，就能产生3kHZ左右的蜂鸣振荡音响。压电式蜂鸣器，约需10mA的驱动电流，可在某端口接上一只三极管和电阻组成的驱动电路来驱动，如图3-14所示。在图3-14中，P1.0接三极管基极输入端，当P1.0输出高电平“1”时，三极管导通，蜂鸣器的通电而发音，当P1.0输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发

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常用气体检测仪报警值设定标准

常用气体检测仪报警值设定标准 按《GB 6222-2005工业企业煤气安全规程》、《工业企业设计卫生标准（GBZ1—2002）》、《工作场所有害因素职业接触限值（GBZ2—2007）》中规定的限值设定。 低报警值 气体名称 LOW 可燃气体 一氧化碳CO 30mg/m3 6PPM/ 硫化氢H2S 10mg/m3 氧气O2 名词解释： 职业接触限值occupational exposure limits，OELs 职业性有害因素的接触限制量值。指劳动者在职业活动过程中长期反复接触，对绝大多数接触者的健康不引起有害作用的容许接触水平。 化学有害因素的职业接触限值包括时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度和最高容许浓度三类。 1.1时间加权平均容许浓度permissibleconcentration-timeweighted average，PC-TWA 以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触浓度。

1 9."5%28mg/m3 23%14mg/m3 /21mg/m3 /200mg/m3 20PPM/20mg/m3 10PPM/30mg/m3 15PPM/10%LEL 24PPM/HIGH 50%LEL 160PPM/许浓度TWA/16PPM/浓度STEL/24PPM/高报警值时间加权允短时间接触允许 1."2短时间接触容许浓度permissible concentration-short termexposure limit，PC-STEL 在遵守PC-TWA前提下容许短时间（15min）接触的浓度。 1.3最高容许浓度maximum allowable concentration，MAC工作地点、在一个工作日内、任何时间有毒化学物质均不应超过的浓度。 1.4超限倍数excursion limits 对未制定PC-STEL的化学有害因素，在符合8h时间加权平均容许浓度的情况下，任何一次短时间（15min）接触的浓度均不应超过的PC-TWA的倍数值。

单摆实验周期测量电路设计方案

沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 单摆实验周期测量电路的设计 班级34010104 学号2013040101164 学生姓名周兴荣 指导教师滕金玉

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 课程设计题目单摆实验周期测量电路的设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 在物理实验中，通常采用人工计时测量单摆单位时间内摆动次数，测量单摆摆动的周期时间，拟采用时钟电路配合触发电路测量单位时间单摆摆动次数，具有方便快捷、方便准确的特点，其原理框图如图1所示。 二、设计要求 图1单摆实验计数器电路原理框图 1．电源输出电压为：+5V。2．最大定时时间100S，摆动开始时，触发时间计时，测量5个单摆整周期时间停止，通过5个周期的时间得出一个整周期的时间。3．计数显示用LED数码管。 4．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。5．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用multisim软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2013年 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表： 指导教师签字： 2015 年7 月19 日

一、概述 步入新纪元，高科技的发展如火如荼，各行各业百废俱兴，方便、快捷、高效成为高科技发展所要解决的问题。在单摆实验周期测量时一定有不少人深有体会，高中或初中的单摆实验在记录单摆周期时间时使用的是电子秒表，当然这还需要手动，我们在开始计时时和结束计时要尽可能的同步于单摆，可想而知实际同步那是不可能实现，但在要求高精度的实验中要这样做，也绝不可能。单摆实验周期测量的数字电路出现可以解决使用秒表计时时出现的计时不同步的的问题，这样便可以减少误差甚至没有误差，为测量单摆实验周期提供更加精准的计时时间。 本文介绍了基于单摆试验周期测量电路的设计，在硬件方面上使用了一个十六进制的74161N计数器和三个十进制的74160N计数器芯片，一个D触发器芯片，也同时使用了四个LED管与555定时器等。实验设计分为计数部分与计时部分，十六进制计数器芯片连接的LED数码管显示的是单摆第一次经过最低点记数开始，以后每次经过最低点的次数，开关则是每次最低点闭合一次单摆计数器计数一次，LED并显示。555定时器产生1S的时钟信号脉冲，用于三个并联74160N计数器芯片的记时，并同时在三个与之相连的LED管上显示时间。当74161N为零时记时芯片是被清零的，这保证了记时的同步性。根据实验要求设置记时的最大值为X，则可当记时为(X+1)时进行记时置零，同时实验要求记录A个周期内的时间，在单摆计数显示数等于（2A+1）时使用三输入与门从计数芯片部分产生高电平触发D触发器，Q*出来便是低电平与个位记时芯片的ENP端相连，对于74160N芯片ENP端低电平时则保持此芯片的的状态，这样当计数部分走到（2A+1），此时也就是A 个周期时停止记时，所记录的便为A个周期的时间。然后便用记时显示的时间除以A就得到我们所求的时间。

基于单片机气体流量测量仪设计

目录 引言 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1 本设计的任务 (2) 1.2总体设计框图 (2) 2 系统的硬件电路设计 (3) 2.1 硬件模块介绍 (3) 2.1.1 CPU (AT89S51) (3) 2.1.3电源设计 (8) 2.1.4键盘设计 (9) 2.1.5复位电路设计 (10) 2.1.6 A/D转换电路 (10) 2.1.7 步进电机控制接口电路 (14) 2.1.8 气体流量采集原理 (16) 2.2总原理图 (18) 2.3 PCB图 (19) 3 系统软件设计 (19) 3．1 主程序设计 (20) 3．2 流量控制子程序 (20) 3．3 中断服务子程序 (25) 3．3．1 设定值输入程序 ................................ 错误！未定义书签。3．3．2 定时器中断子程序 . (27) 3．3．3 数码管显示子程序 (28) 3．3．4 步进电机控制程序 (29) 4结论 (30) 致谢 (31)

基于单片机气体流量测量仪设计 摘要：本设计电路是以AT89S51单片机为控制核心。它除了具备微机CPU的数值计算功能外，还具有灵活强大的控制功能，以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出 量，实现自动控制。整个系统硬件部分包括气体流量测量，自激式A/D转换器，按 键电路，驱动电路，时序电路，和8段译码器，LED数码显示器。在配合用汇编语 言编制的程序使软件实现，实现气体流量智能转换的基本功能。本控制电路成本低 廉，功能实用，操作简便，有一定的实用价值。本文从3个方面展开论述，首先是 硬件电路的描述；接着软件部分的设计；最后实现功能。 关键词：AT89S51单片机流量控制数码管 LED数码显示 引言 目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域，对各行各业的技术改造和产品的更新换代起着推动作用，以前没有单片机时，气体流量测量仪也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。 当今社会，随着科学技术的快速发展，自动控制在人们的生活中可以说“无孔不入”，小到遥控儿童玩具，大到冰箱空调的智能化，都体现了科学技术的进步。特别是单片机（Single－Chip Microcomputer SCM）技术的应用，不但降低了生产成本，同时也方便了消费者，使操作简洁、安全。单片机的应用使许多复杂的事情，都能够简单、方便的实现了。用单片机控制的器件，充分发挥单片机体积小，价格便宜，功耗低，可靠性好等特点，充分发挥了单片机的控制优势。本设计可用于气体流量控制，方便了广大用户。 本设计是一个具有自动控制气体输入的气体流量测量仪。由时钟电路、显示电路、驱动电路、控制电路四部分组成。现代机关企业以，特别是家庭对暖气、液化气等的需求逐渐增多，供暖、供气的自动控制为这些企业节省了大量的人力物力。本设计实现了这些功能，给供暖及其他相关企业带来方便，整体性好，人性化强、可靠性高，实现了对气体流量控制的智能化。

二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪

二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪 二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪特点： ★是款内置微型气体泵的安全便携装置 ★整机体积小,重量轻,防水,防爆,防震设计. ★高精度,高分辨率,响应迅速快. ★采用大容量可充电锂电池,可长时间连续工作. ★数字LCD背光显示，声光、振动报警功能. ★上、下限报警值可任意设定，自带零点和目标点校准功能，内置 温度补偿，维护方便. ★宽量程，最大数值可显示到50000ppm、100.00%Vol、100%LEL. ★数据恢复功能，免去误操作引起的后顾之忧. ★显示值放大倍数可以设置，重启恢复正常. ★外壳采用特殊材质及工艺，不易磨损，易清洁，长时间使用光亮如新. 二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪产品特性： ★是款内置微型气体泵的高精度的手式安全便携装备; ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ★检测现场具有现场声光报警功能，气体浓度超标即时报警，是危险现场作业的安全保障; ★现场带背光大屏幕LCD显示，直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性;

★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★全中文/英文操作菜单,简单实用,带温度补偿功能; ★防高浓度气体冲击的自动保护功能; 二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪技术参数：

二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪简单介绍： 二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪报警器高精度、高分辨率，响应快速，超大容量锂电充电电池，采样距离远，LCD背光显示，声光报警功能，上、下限报警值可任意设定，可进行零点和任意目标点校准，操作简单，具 有误操作数据恢复功能. 二氧化碳气体检测仪二氧化碳CO2气体检测仪应用场所： 医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、航空航天、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、军用设备检测等。

可对7种气体同时检测的TY2000-C气体检测仪

可对7种气体同时检测的TY2000-C气体检测仪 HS32-TY2000-C型复合气体检测仪（七合一）主要用于现场检测环境空气中的有毒有害气体的浓度，应急（泄漏）事故监测、职业卫生场所有毒有害气体检测、石化企业安全检测以及储罐、管道、阀门泄漏检测等。该仪器可以灵活配置7种不同有毒有害气体传感器。可配置：可燃气传感器（LEL）、电化学氧气/毒气传感器、光离子化传感器（PID），是目前市场上唯一一款可同时对可燃气、有毒气体、VOC等7种气体进行检测的检测仪。 TY2000-C型复合气体检测仪（七合一）主要用于现场检测环境空气中的有毒有害气体的浓度，应急（泄漏）事故监测、职业卫生场所有毒有害气体检测、石化企业安全检测以及储罐、管道、阀门泄漏检测等。 主要特点 ◆可以同时配置包括PID在内的7种气体传感器 ◆采用自发光OLED屏显示，低温（-30℃）及低可见度下清晰显示 ◆可外接MH4010传感器多点线性自校准系统（校准比0-100%） ◆可外接MH2000气象参数（风速，风向，温度，湿度，现场大气压等）测量，建立现场污染扩散模型（选配） ◆可同时检测可燃气、氧气、有毒气体、挥发性有机化合物 ◆可连接GPS定位系统，快速查清污染泄露源点位准确坐标 ◆内置强力采样泵，外置可弯曲采样管，低流量自检报警 ◆内置大容量镍氢电池，工作时间长 ◆声光报警，报警值用户可自设 ◆海量储存，可保存30000组测量数据 ◆性能稳定可靠、操作使用简便 技术指标 精度：取决于传感器，一般为量程的±5% 稳定性：传感器量程的5% 重复性：传感器量程的2% 电池：可充电镍氢电池，4.8V 2000mAh 充电时间：4小时 工作时间：可连续工作10小时 采样方式：泵吸式 泵流量：（200 ~400）ml/min 声音报警：100db蜂鸣器 可视报警：OLED闪动指示超出限值、电池电压低 数据采集：30000组数据 通讯：通过SD卡导出保存数据，再由计算机直接读出（可选） 校正：多点线性校正 温度：-25℃~+55℃ 湿度：0~95% RH 重量：约0.6kg 尺寸：（201×116×39）mm 传感器信息表 *（本只表适用于TY2000-C型复合气体检测仪） 感器名称化学式参数范围分辨率

基于单片机的一氧化碳报警器设计

第一章概述 1.1 设计背景 一氧化碳（CO）为无色、无味、无刺激性气体，比重0.967，几乎不溶于水，不易被活性炭吸附。当碳物质燃烧不完全时，可产生CO，如人体短时间内吸收较高浓度的C0，或浓度虽低，但吸时间较长，均可造成急性中毒。CO与血红蛋白结合能力超过氧和血红蛋白的结合能力的200-300倍，当CO与血红蛋白结合形成的碳氧血红蛋白含量达到5%时，就会对人体产生慢性损害，达到60%时就会昏迷，达到90%就会死亡。唐山中润煤化工有限公司甲醇分厂，是利用炼焦过程产生的焦炉气，经过净化、脱硫等工段后，纯净的焦炉气传输到甲醇分厂再各个工段用来生产甲醇。净化后焦炉气主要含量是CO,在生产现场及周围不可避免的有煤气存在，当CO超出安全范围时，常人很难发现，为了保证人员财产安全和正常生产不受影响，检测其含量十分重要。所以基于单片机设计制作一氧化碳报警器，保障人们的生命财产安全。 1.2 一氧化碳报警器概述 首先我们应该对国家标准规定的燃气报警器的种类有所了解。燃气报警器可分为可燃气体泄漏仪（简称“检漏仪”），可燃气体报警控制器（简称“控制器”）、可燃气体探测器（简称“探测器”）、可燃气体报警器（简称“报警器”）四大系列产品。可燃气报警器的核心是气体传感器，俗称“电子鼻”。当气体传感器遇到燃气时，传感器电阻随燃气浓度而变化，随之产生电信号，供燃气报警器后继线路处理。经过电子路线处理变成浓度成比例变化的电压信号，由线性电路加以补偿，使信号线性化，经微机处理、逻辑分析，输出各种控制信号，即当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。 1.3 设计的目的及意义 设计出性能更加可靠，经济实惠的一氧化碳报警器。 意义在于： （1）成本低廉并能对一氧化碳准确报警。 （2）该产品不需专业人员操作，只要放在合适位置，通电即可，连续使用方便，操作简单。 （3）能起到预防一氧化碳中毒的效果，使人们安全放心的工作。 （4）出现一氧化碳漏或者着火时，报警器能够立即鸣笛报警，告之工作人员及时采取措施。

流量检测-装置系统设计课程设计

专业综合课程设计 课题：流量计检测装置设计 学院：城南学院 班级：机电0701班 指导老师：陈书涵 学号：2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中，但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点．本文设计的电子巴(靶式)智能流量计，于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上，采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件，同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器，压力传感器，温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成．由于采用了压力工作温度补偿，大大提高了测量精度。

二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计，给出了硬件组成和软件设计．设计以C8051F单片机为控制模块，选用电子靶式流量传感器，信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路．在软件上进行了压力和温度补偿．设计的流量计精度高，抗干扰能力强，使用方便． 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心，主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成，如图1所示． 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A／D转换模块 C8051F206的A／D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器．当工作在100ksps 的最大采样速率时，提供真正的12位精度和±2 L SB的模数

便携式二氧化碳检测仪

便携式二氧化碳检测仪 产品描述 HNAG900-CO2泵吸式便携二氧化碳气体检测仪是一种可连续监测二氧化碳气体的检测设备，仪表应用了EFM超低功耗的32位的ARM，传感器采用了世界最先进的进口固态电化学原传感器，传感器部分的运用了两级高精度的低温漂的放大器和高稳定的电源处理电路，气体检测仪的防护级别IP66，可以防雨淋与水溅，内置可更换的水汽、粉尘过滤器。电池容量1800毫安，过充、过放、过压、短路、过热保护，5级精准电量显示，USB通讯与充电接口、支持数据导出，实时曲线和历史曲线显示。

产品特点 ◆防水、防尘、防爆、防震，本安电路设计，抗静电，抗电磁干扰， ◆数据恢复功能，可以选择性恢复或全部恢复，免去误操作引起的后顾之忧 ◆进口传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ◆采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ◆现场带背光大屏幕LCD显示，直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ◆全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性; ◆大容量数据存储功能，标配30万条数据存储容量，更大容量可订制。支持实时存储、定时存储，或只存报警浓度数据和时间、也可通过USB或RS232接口将数据上传到电脑，用上位机软件分析数据和存储、打印。 产品参数 便携式二氧化碳CO2气体检测仪参数 ●工作电压电池供电/可充电波特率9600 ●测量气体二氧化碳CO2气体●检测原理红外 ●采样精度±1%F.S●响应时间<5S ●重复性±1%F.S●工作湿度10-95%RH，(无冷凝)●工作温度-30～50℃●长期漂移≤±1%（F.S/年）●存储温度-40～70℃●预热时间10S ●工作电流≤50mA●工作气压86kpa-106kpa ●使用方式便携手持●质保期1年 ●输出接口多种●外壳材质防腐蚀塑料，铝合金 ●使用寿命3-5年●外型尺寸 ●228×84×50.5mm(L×W ×H）不计采样管 ●测量范围详见选型表 ●输出信号USB数据采集，30万组信息存储 二氧化碳CO2气体检测仪量程选择表 量程PPM精度PPM 0-100%VOL0.1 0-50%VOL0.1 0-1000.1 0-10000.1 0-70001 0-150001 其他特殊量程电话咨询技术工程师

一氧化碳检测报警装置

一氧化碳检测报警装置 环保排放一氧化碳CO气体浓度分析仪（SK-600-CO）是一款采用模块化设计、具有智能化传感器检测技术、整体隔爆（d）结构、固定安装方式的有毒气体检测仪。标准配置为带点阵LCD液晶显示、三线制4~20mA模拟和RS485数字信号输出，可选配置为可编程开关量输出等模块，根据用户需求提供定制化产品，还支持输出信号微调等功能，方便系统组网及维护。可检测CO、COS、CO、CO、CO、SCO、CO、CO、NCO、CO、ClC O、CO等多种有毒有害气体，详情可咨询东日瀛能。同时我司一氧化碳CO传感器销往：河北省、山东省、辽宁省、黑龙江省、吉林省、甘肃省、青海省、河南省、江苏省、湖北省、湖南省、江西省、浙江省、广东省等全国各地。 （注意：一氧化碳CO传感器（SK-600-CO）在不同的应用环境或行业有不同的别名，如一氧化碳CO检测 仪一氧化碳CO变送器一氧化碳CO探测器一氧化碳CO探头便携式一氧化碳CO探头一氧化碳CO检测装置） 特点 ■智能化EC传感器，采用本质安全技术，可支持多气体、多量程检测，并可根据用户需求提供定制化产品，无需工具可实现传感器互换、离线标定和零点自校准 ■智能的温度和零点补偿算法，使仪器具有更加优良的性能具有很好的选择性，避免了其他气体对被检测气体的干扰 ■多种信号输出，既可方便接入PLC/DCS等工控系统，也可以作为单机控制使用 ■超大点阵LCD液晶显示，支持中英文界面

■免开盖，红外遥控器操作，单人可维护 ■本地报警指示，一体化声光报警器（选配） ■仪器具有超量程、反极性保护，能避免人为操作不当引起的危险 ■丰富的电气接口，可供用户选择 ■通过ATCO、UL、CSA等认证，具有国际化高端品质 （同时对于不同行业的针对性应用有：一氧化碳CO报警装置高精度环保排放一氧化碳CO气体浓度分析仪一氧化碳CO检测模块一氧化碳CO传感器RS485信号输出一氧化碳CO报警器4-20mA信号输出一氧化碳CO报警器固定式带液晶显示型一氧化碳CO检测仪带显示带声光报警器固定式一氧化碳CO检测仪等产品模式） 东日瀛能科技一氧化碳CO探头厂家一氧化碳CO探头价格详情可咨询东日瀛能SK-600-CO 技术参数: ■产品名称：一氧化碳CO报警器SK-600-CO ■检测气体：一氧化碳CO ■检测原理：电化学原理、催化燃烧原理 ■检测范围：0-10ppm、0-20ppm、0-50ppm、0-200ppm、0-5000pp等任意可选 ■分辨率：0.1ppm、0.1ppm、0.2ppm、1ppm、25ppm等可选 ■检测方式：扩散式、泵吸式可选 ■显示方式：液晶显示 ■输出信号：用户可根据实际要求而定，最远可传输2000米（单芯1mm2屏蔽电缆） ①两线制4-20mA电流信号输出（三线制可选） ②RS-485数字信号输出，配合RS232转接卡可在电脑上存储数据（选配） ③2组继电器输出：无源触电容量220VAC3A，24VDC3A（选配） ④报警信号输出：现场声光报警，报警声音：<90分贝（选配） ■检测精度：≤±2%（F.S） ■重复性：≤±1% ■零点漂移：≤±1%（F.S/年） ■报警方式：声、光报警

测量放大电路的设计

测量放大电路的设计 作者： 【摘要】：测量放大器能够将微弱的电信号进行放大，在生活中应用也十分广泛，如在自动控制领域，往往需要用电压信号进行控制，也就必然离不开电压测量放大器，由于测量放大器应用十分广泛，因而现在已经有集成的测量放大器供使用了。本次设计就是围绕测量放大器展开的，测量放大器主要是通过运用集成运放将所测量的信号进行不失真的放大，并且不对所测量的电路产生影响，这就是需要放大器有高的输入电阻和较高的共模抑制比。 【关键字】：放大电路二阶高通有源滤波器二级低通有源滤波器 一、设计技术与要求： 如图所示，测量放大器由基本测量放大器、二阶高通有源滤波器、二阶 低通有源滤波器三部分组成。 1、性能技术指标： （1）输入阻抗Ri>1m? （2）电压放大倍数Au≥1000（即输入信号Ui-p=1mv时，输出信号Uop-p>1v （3）频带宽度B=10?10KHZ （4）共模抑制比Kcmr>80dB 二：基本测量放大电路 如下图：放大器电路有两个同相放大器和一个基本差动放大电路组合而成；该电路具有输入阻抗高、电压增益容易调节，输出不包含共模信号等优点。若不接R时，该电路由于引入了串联负反馈，所以其差模输入电阻Rid和共模输入电阻Ric都很大；当接入电阻R后，由于R很小，则R与Rid(或Ric)并联后，该电路的差模输入电阻Rid≈2R，共模输入电阻Ric≈R/2。其中RL是负载电阻。 基本放大电路有（前置放大电路组成）下：

图（1） 1其中放大倍数： Aud1==1+2R2/R1=81 Aud1’==1+2R2/R1=31

2其中放大倍为： Aud2==Rf/R3=20 由上可知在前置放大电路中，总的放大倍数为： Aud==Aud1·Aud2=81·20=1620 Aud==Aud1’·Aud2=31·20=620 由以上电路图（2）可观察到，Ri1是一个高输入阻抗的模块的组合放大电路，即输入电阻 Ri1=∞Ω>1MΩ 但由于引入了电阻R，因此，其引入的R达到要求的指标，两个R串联电阻之和2R满足： R>0.5MΩ 为了有更好显示效果，取标称值R=1.2MΩ。 同时，共模抑制比K CMR ，由于放大电路由两级放大电路组成，K CM R1 表示第 一级放大电路的共模抑制比， K CMR2 表示第二级放大电路的共模抑制比，即该型运放的共模抑制比，则 K CMR = K CM R1 ·K CMR2 其中，K CM R1=Aud1/Auc1，K CMR2 = Aud2/Auc2。 又Aud1≥1，K CM R1 ≥1，因此有; Aud1≈1+2R2/R1=81，Aud1==1+2R2/R1=31， Auc1≈1 则有K CM R1=Aud1/Auc1≈Aud1≈81，K CM R1 =Aud1/Auc1≈Aud1≈31，

基于单片机的一氧化碳检测系统设计

基于单片机的一氧化碳检测系统设计

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石家庄铁道大学四方学院毕业设计 基于单片机的一氧化碳检测系统设计The Desｉｇn of CａrboｎＭonoxiｄe TｅｓtinｇSystｅｍBased on Siｎgle Ch ｉｐ 2014届电气工程系 专业电气工程及其自动化 学号 学生姓名李婉菁 指导老师冯国胜 完成日期 2014年5月２0日

毕业设计成绩单 学生姓名李婉菁学号班级方101０ -7 专业电气工程及其自动化 毕业设计题目基于单片机的一氧化碳检测系统设计 指导教师姓名冯国胜 指导教师职称教授 评定成绩 指导教师得分 评阅人得分 答辩小组 组长 得分 成绩: 院长（主任) 签字： 年月日

毕业设计任务书 题目基于单片机的一氧化碳检测系统设计 学生姓名李婉菁学号班级１010 －7 专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师 姓名 冯国胜 导师 职称 教授 一、主要内容 本设计以单片机为核心，利用一氧化碳检测传感器检测环境中的一氧化碳浓度，并利用显示器显示当前的浓度值,同时可设定报警值,超过设定值时进行声光报警。 二、基本要求 １．选择合适的单片机； 2．选择合适的传感器，并设计信号处理电路,使单片机能够采集浓度信息; 3. 选择合适的时间芯片； 4.设计键盘电路，可设定报警值; 5. 选择合适的显示器,设计显示电路,显示当前的时间和浓度值; 6. 选择合适的存储芯片,设计存储电路，存储超限的浓度值和对应的时间; ７. 设计蜂鸣器电路,浓度超限时报警； 8．设计电源电路，为单片机供电; 9. 编写软件程序，实现系统功能。 三、主要技术指标 1．利用pｒotel绘制电路图并形成ＰＣB图，制作出实物； 2.利用C语言语言完成软件设计； ３．单片机建议选用STＣ12Ｃ5２0ＸAD系列； 4. 显示器建议选用LCD16０2； 5.存储芯片建议选用ＡT2４C02。 四、应收集的资料及参考文献 １．单片微型计算机原理与接口技术科学出版社 2. 单片机原理及应用高等教育出版社 3．传感器与检测技术高等教育出版社 五、进度计划 第1－2周：资料收集，设定方案; 第3周：撰写开题报告; 第４-7周：确定设计方案，完成电路设计，编写程序； 第8周:中期检查; 第9－12周：系统调试,撰写论文； 第13-14周: 论文审核,定稿; 第１5-16周：答辩。

流量检测电路设计课程设计

流量检测电路设计课程设计

第一章 流量测量装置单元 1.1节流装置 节流变压降流量计的工作原理是，在管道内装入节流件，流体流过节流件的时候流束收缩，于是在节流件前后产生差压，对于一定的形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段情况，一定参数的流体，节流见前后的差压随流量的改变而改变俩者之间有确定的关系，因此可一通过差压来测量流量。 节流件常用的有孔板和喷嘴，本实验中采用孔板。节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成． 标准节流装置包括节流件及其取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件、下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管短段，节流装置如图1-1所示。 图1-1整套节流装置 示意 1.2 节流件安装 标准孔板的开口直径d 是一个重要的尺寸，应实际测量，孔板的安装要求如下： （1）节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。 （2）安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。 （3）为保证流体的流动在节流件前1D 出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以

1）直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。具体衡量方法： （A）节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3% （B）在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比较，其最大偏差不得超过±2% 2）节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关，见表1（β=d/D, d为孔板开孔直径，D为管道内径）。（4）节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7（不论实际β值是多少）取表一所列数值的1/2 （5）节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时，则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D（15D）若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时，则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外，从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D（15D）。 1.3 取压方式 取压方式采用法兰取压装置，法兰取压装置如图1-2所示，孔板夹在俩个特质的法兰之间，其间加俩片垫片，厚度不超过1mm，上游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm下游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm，取压孔必须符合单独钻孔取压的全部要求，取压孔中心线必须与管道中心线垂直。 图1-2 法兰取压

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CEA-800A智能红外二氧化碳气体检测仪 一、智能红外二氧化碳气体检测简要介绍： CEA-800A是一种可以灵活配置的单种气体检测报警仪，同时可以检测室内环境的温度和湿度。仪器带有数据储存500组，配有USB接口，可以连接电脑，检测精度高。具有非常清晰的彩色触摸屏，声光报警提示，带内置泵，保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操作人员预防。智能红外二氧化碳气体检测仪用于公共场所、卫生监督所、监测站、安全防护、工厂、垃圾填埋场等气体的检测与监测。 二、智能红外二氧化碳气体检测仪特点： 1、检测空气中的红外二氧化碳气体，同时可以检测该环境的温度和湿度。 2、仪器自带数据存储，查询功能，储存数据可达500组。 3、自带吸气泵可将数十米距离外气体吸入仪器进行测定。 4、带有USB数据接口，可以将数据导入电脑。 5、具有超大彩色触摸屏数字、字符显示、瞬时值、峰值、最小值显示。 6、仪器显示有PPM和mg/M3两种显示数据，可以自动转换。 7、本仪器是根据比尔定律和气体对红外线的选择性吸收原理设计而成。采用气体滤波相关（G，F，C）技术和红外探测器。 8、开机或需要时对显示、电池、传感器、声光报警功能自检。 安全提示：定期闪灯、声音提示，出众的音频声音报警。 三、智能红外二氧化碳气体检测仪技术参数： 检测气体：空气中的二氧化碳（CO2）预热时间：2min 原理：不分光红外法，即国标法检测方式：红外法 量程：0-5000ppm或扩展到0～100％； 工作湿度：85%RH 耗电：≤500mA 电池工作时间：连续工作大概200小时左右 供电：220VAC+10%；9VDC+10% 传感器寿命：24个月响应时间：≤10秒 电池：12V锂离子充电电池报警：声、光报警 外形尺寸：205x180x98 mm 工作温度：0-35℃ 重复性：≤1%（F.S）最小读数：10ppm 四、智能红外二氧化碳气体检测仪配置: (1)仪器主机(含内置电池) 一台 (2)充电器一只 (3)采样杆一套 (4)采样软管一根 (5)铝合金携带箱一只 (6)操作手册和合格证一份

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IDG100-CO一氧化碳固定式气体检测仪 一、产品描述: IDG100系列固定式气体变送器通过对大气中氧气、可燃气体、有毒有害气体进行连续在线检测及声光报警，不仅对特殊场合气体浓度起到控制作用，对危险现场气体泄漏更有预警作用，及时保护各种现场的生命以及财产安全。仪器广泛应用于石油、化工、冶金、消防、煤矿、电力、船舶、环保、电信、医疗等行业。IDG100系列检测仪采用进口传感器结合高速、高精度处理电路，具有信号稳定，精度高、重复性好等优点，并且采用防爆设计，适用于各种危险场合。仪器输出各种标准信号，可以兼容各种报警系统、PLC、DCS等控制系统。 二、产品特性: 1、采用各种进口传感器，寿命至少2年 2、采用高速、高精度处理电路对传感器信号进行处理，响应速度快、测量精度高， 稳定性和重复性好 3、仪器自带背光大屏幕显示，直观显示气体浓度、类型、单位等各种参数 4、气室独立设计，结合空气动力学，更能快速、准确检测目标气体 5、全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性

6、软件校准加按键设置，操作简单人性化 7、具备数据恢复功能，无须担心误操作 8、RS485、三线制4-20mA输出，继电器输出和声光报警可选 9、可为客户配套WLO Sin气体采集软件，软件具有数据存储、查询、导出功能 三、技术参数: 检测原理：电化学 检测对象：CO一氧化碳 检测量程：0-500/1000ppm 分辨率：1ppm 检测精度：±1% 重复精度：±1% 响应时间：30S 接线方式：M20*1.5内螺纹 接线线材：RVVP3*0.75mm2 安装方式：壁挂式、管道式、泵吸式 壳体材料：铝合金隔爆外壳 外形尺寸：125*106*153mm 防爆等级：ExdII CT6 防护等级：IP65 整机重量：1.8Kg 工作温度：-20～50℃（特殊要求根据需要定制） 工作湿度：10～95%RH非凝露 工作电源：24VDC（12-30VDC） 工作电流：11mA@24V（毒气和一氧化碳），33mA@24V（可燃、红外传感器） 输出方式：RS485、三线制4-20mA（可根据客户需求定制GPRS、RF、WIFI等无线网络传输方式） 报警方式：一组继电器输出（2A@30V）、声光报警（可选） 声光报警电流：120mA，80db@1m 计量认证：第三方计量认证

位移电涡流传感器测量电路设计)

成绩评定：_______ 传感器技术 课程设计 题目位移电涡流传感器测量电路设计

电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点, 广泛应用于对金属的位移检测中。为扩大电涡流传感器的测量范围, 采用恒频调幅式测量电路, 引用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60mn电涡流传感器探头,并结合测量电路进行实验。实验结果表明最大测量范围接近90mm验证了该系统工作的稳定性，证明设计达到了预期效果。关键词: 电涡流传感器; 测量电路;大位移; 线性化

一、设计目的-------------------- 1 二、设计任务与要求- --------------------- 1 2.1 设计任务 ---------------------- 1 2.2 设计要求 ---------------------- 1 三、设计步骤及原理分析--------------- 1 3.1 设计方法----------------------- 1 3.2 设计步骤 ---------------------- 2 3.3 设计原理分析 -------------------- 6 四、课程设计小结与体会--------------- 6 五、参考文献- ------------------------- 6

一、设计目的 1. 了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。 2. 了解电涡流传感器的前景及用途 二、设计任务与要求 2.1设计任务 扩大电涡流传感器的测量范围，采用恒频调幅式测量电路，引用指数运算电路作为非线性补偿环节。验证了该系统工作的稳定性，证明设计达到了预期效果。 2.2设计要求 1. 工作在常温、常压、稳态、环境良好； 2. 设计传感器应用电路并画出电路图； 3. 应用范围：测量物体的位移。 三、设计步骤及原理分析 3.1设计方法 电涡流传感器具有体积小、非接触、对介质不敏感的特点，被广泛应用于对金属位移等的测量中。尽管用电涡流传感器非接触测量位移已经得到广泛的应用但是测量位移的线性范围受到传感器线圈直径的限制，位移测量范围为线圈直径的1/3~1/5,大直径的传感器，其测量范围最大可以接近到直径的1/2。在许多领域希望能进一步扩大传感器的测量范围，以满足大位移的非接触测量。文中采用指数运算电路作为非线性补偿环节来改善传感器原有的传输特性，扩大传感器测量范围。 由电磁感应定律可知：闭合金属导体中的磁通发生变化时，就会在导体中产生闭合的感应电涡流，阻碍磁通量的变化。如图1所示,传感线圈由交流信号激励在产生焦耳热的同时，又要产生磁滞损耗，它们造成交变磁场能量的损失，进而使传感器的等效阻抗Z发生变化。 影响阻抗Z的因素有被测导体的电导率、磁导率、线圈的激励频率f及传感器与被测导体间的位移x等,只要保证这些影响因素只有位移x变化,其他都保持不变,则传感器