基于LabVIEW的氣敏傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、人們賴以生存的自然環(huán)境到處都有氣體的存在，這些氣體有些有益于我們的生活，有些對(duì)我們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生危害，為了有效的檢測(cè)各種氣體的特性，就需要有先進(jìn)、適用的氣體傳感器誕生。氣敏傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是為了檢測(cè)更多氣體傳感器性能，讓更多性能優(yōu)越的氣體傳感器服務(wù)于人們各行各業(yè)，提高人民的生活質(zhì)量和生產(chǎn)能力。
　　本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的氣敏傳感器動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，是基于美國(guó)國(guó)家儀器公司(NationalInstruments，簡(jiǎn)稱NI)的La

2、bVIEW開發(fā)平臺(tái)，借助虛擬儀器技術(shù)完成的一套集數(shù)據(jù)采集、儀器控制、數(shù)據(jù)分析的測(cè)試系統(tǒng)。在硬件方面，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)配氣和系統(tǒng)測(cè)試電路兩大部分。動(dòng)態(tài)配氣的主要目的是為氣體傳感器提供一定時(shí)間段內(nèi)變化的氣體濃度環(huán)境，具體由氣源、氣路、氣體質(zhì)量流量控制器、氣體混氣室和傳感器測(cè)試室組成，完成了氣體流量的精確控制，兩種氣體的均勻混合以及氣體在傳感器測(cè)試室的順暢流通。系統(tǒng)測(cè)試電路設(shè)計(jì)的目的是為了采集傳感器的信號(hào)值，具體由系統(tǒng)工作電路和匹配電阻電路

3、組成，實(shí)現(xiàn)方法是給傳感器一個(gè)恒定的工作電壓，同時(shí)給傳感器串聯(lián)一個(gè)匹配電阻，匹配電阻的阻值與傳感器的阻值盡可能的接近。由于串聯(lián)電路的電流相等，通過(guò)測(cè)量匹配電阻兩端的電壓，就可以間接得到傳感器阻值，最終得到傳感器的各種性能參數(shù)。在軟件方面，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了外設(shè)控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析三大部分。外設(shè)控制的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體質(zhì)量流量控制器和可編程直流電源的軟件化控制，從而提高整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)化程度。數(shù)據(jù)采集的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)值的實(shí)時(shí)采

4、集，具體方法是通過(guò)自行設(shè)計(jì)的匹配電阻自動(dòng)切換算法和數(shù)據(jù)采集算法完成傳感器信號(hào)的采集，并借助LabVIEW的數(shù)字濾波技術(shù)去除各種噪聲和峰值，最終以曲線和數(shù)值兩種形式直觀的顯示給用戶。數(shù)據(jù)分析的目的是通過(guò)采集后保存的數(shù)據(jù)，分析得到傳感器的各項(xiàng)性能參數(shù)。具體方法是將保存的TDMS文件通過(guò)曲線重繪算法實(shí)現(xiàn)時(shí)間和阻值的二維關(guān)系圖，在該圖上借助LabVIEW的游標(biāo)技術(shù)分析得到傳感器的響應(yīng)時(shí)間和電阻靈敏度，以此衡量傳感器性能的優(yōu)劣。最終完成整個(gè)測(cè)試任