基于单片机自由组合型空气质量检测方案.doc

一、传感器选择 本次设计的主要内容是设计一种可自由组合型室内空气在线检测模块，利用单片机对气体传感器的输出信号进行采集处理，实现对用户意向检测气体指数的实时在线检测。 根据国家室内空气质量标准GB / T 18883－2002，室内相对湿度为40-80（夏季空调），30-60（冬季空调）。 根据国家室内空气质量标准GB / T 18883－2002，室内CO最高容许浓度为GB / T 18883－2002，室内CO2最高容许浓度为 项目 元器件 测量范围及外界要求 数量 单价 气体检测模块 日本NEMOTO可燃气体传感器 NAP-55A甲烷0.05－5％丙烷0.03－2.2％异丁烷0.03－1.8％氢气0.05－4％乙醇0.05－3.2％碳化氢1-100%LEL日本NEMOTOCO2传感器 NAP-21ACO2浓度范围0——100%，可精确检测室内CO2含量 1 180.00 人民币 气体检测模块 日本罗FIGAROCO传感器TGS5042检测范围： 0-10000ppm日本FIGARO空气质量传感器TGS2602测量范围：1-30ppm日本罗FIGAROCO传感器TGS5042日本罗FIGAROCO传感器TGS5042Microchip公司的dsPIC30F系列单片机，该单片机具有12路10 位A/D 转换器，可以实现不同数据量的采集。同时，搭载温度传感器，帮助完成测量值的校准。 二、系统的设计方案 根据设计要求和国内外传感器的测量范围、性能及其成本等方面考虑，给出如下设计方案： 日本FIGARO空气质量传感器TGS2602日本FIGARO空气质量传感器TGS2602Microchip公司的dsPIC30F系列单片机，该单片机具有12路10 位A/D 转换器，可以实现不同数据量的采集。同时，搭载温度传感器，帮助完成测量值的校准。 二、系统的设计方案 根据设计要求和国内外传感器的测量范围、性能及其成本等方面考虑，给出如下设计方案： 基于日本罗FIGAROCO传感器TGS5042日本罗FIGAROCO传感器TGS5042Microchip公司的dsPIC30F系列单片机，该单片机具有12路10 位A/D 转换器，可以实现不同数据量的采集。同时，搭载温度传感器，帮助完成测量值的校准。 二、系统的设计方案 根据设计要求和国内外传感器的测量范围、性能及其成本等方面考虑，给出如下设计方案： 基于日本罗FIGAROCO传感器TGS5042日本罗FIGAROCO传感器TGS5042Microchip公司的dsPIC30F系列单片机，该单片机具有12路10 位A/D 转换器，可以实现不同数据量的采集。同时，搭载温度传感器，帮助完成测量值的校准。 二、系统的设计方案 根据设计要求和国内外传感器的测量范围、性能及其成本等方面考虑，给出如下设计方案： 基于日本罗FIGAROCO传感器TGS5042日本罗FIGAROCO传感器TGS5042Microchip公司的dsPIC30F系列单片机，该单片机具有12路10 位A/D 转换器，可以实现不同数据量的采集。同时，搭载温度传感器，帮助完成测量值的校准。 三、方案具体介绍 1.系统框图 系统主要有传感器、放大电路和单片机等模块组成。 2.系统介绍 工作原理：HCHO 2-FP5传感器是两电极电化学型的传感器，通过扩散原理实现，因此不需要外部采样硬件。当有甲醛气体存在的时候，甲醛传感器的贵金属电极与挥发的甲醛气体发生反应，产生与挥发的甲醛浓度成正比的电信号（电信号十分微弱）。电信号经过放大电路，将信号放大，再经过AD转换器将模拟信号转换成数字信号，完成单片机的在线数据采集。同时，单片机采集现场的温度，来判断甲醛传感器是否工作在工作范围。并且通过单片机软件和热敏电阻调整补偿测量值，实现实时在线检测数据的准确性。 温度传感器：设计采用的DS18xx系列温度传感器是数字式温度传感器，相对于传统温度传感器精度高、稳定性好、电路简单、控制方便等优点 （1）应用中不需要外部任何元器件即可实现测温电路。 （2）测温范围-55~+125℃，最大精度0.0625℃。 （3）只通过一条数据线即可实现通信。 （4）每个DS1820器件上都有独一无二的序列号，所以一条数据线上可以挂接很多该传感器。 （5）内部有温度上、下限告警功能。 3.温度补偿 如果需要的测量精度很高，那么就需要给电路中加入温度补偿的部分。一般来说，在简单电路里面，我们可以通过在运算放大器的反馈回路中适当的加入一个热敏电阻来实现（该热敏电阻可以通过与其他的电阻的串并联进行修正）。如果使用微处理器电路的话，在软件的控制下，热敏电阻补偿会更加精确。标准的负温度系数热敏电阻提供的信号是比较合适的。 温度依赖性有两个部分： 1． 气体的扩