聲表面波氣體探測器系統(tǒng)集成技術研究.pdf

1、戰(zhàn)場上的化學戰(zhàn)劑(CWA)和工業(yè)上的有毒廢氣都對會人體產生了極大的傷害，因此氣體檢測就變得極為重要。而基于聲表面波的器件在氣體檢測上有著明顯的優(yōu)勢，并且被廣泛應用于軍用和商用設備。本課題就是在此背景下產生，本文研究了基于聲表面波氣體傳感器的識別系統(tǒng)。
　　利用三個涂覆有敏感膜的聲表面波器件構建成一個SAW傳感器陣列，使用該傳感器陣列對不同種類不同濃度的氣體進行氣敏檢測，結合模式識別算法，最終可在單片機 PIC上實現神經毒氣模擬劑(

2、DMMP)、芥子氣模擬劑(2-CEES)和干擾氣體的識別，檢測出毒氣的種類與濃度。
　　本文的主要內容分為三個部分：
　　第一部分是系統(tǒng)前端聲表面波氣體傳感器應用設計。研究了傳感器振蕩電路、dsPIC核心電路、TEC恒溫電路、PID控制加熱片恒溫電路以及電源模塊、LCD顯示模塊、富集器和氣路驅動，數據存儲等模塊的外圍電路并進行了分析。在硬件設計基礎上，研究了系統(tǒng)前端控制的程序，設計了軟件 PID控溫程序和 I2C數據存儲程序

3、，最后測試了恒溫模塊溫度變化曲線和濃度，溫度，富集器等因素對聲表面波傳感器頻率響應的影響。
　　第二部分即是系統(tǒng)后端聲表面波氣體傳感器數據的處理。研究了聲表面波氣體傳感器三路頻率信號的采集，傳輸和存儲,以及系統(tǒng)電源模塊，LCD顯示模塊、采樣氣泵、富集器和恒溫模塊的功耗分析。在硬件設計基礎上，設計了集成式氣體傳感器后端處理數據的BP神經網絡算法程序，并通過MATLAB平臺仿真實現。
　　第三部分是基于本探測器進行了軟硬件功能測