礦用自校準多參數傳感器的研究.pdf

1、煤礦井下的作業(yè)環(huán)境十分復雜，甲烷、一氧化碳、氧氣、溫度、硫化氫等環(huán)境參數的變化給礦工的生命安全和身體健康帶來了威脅。通過傳感器的檢測可以預知險情，保障安全。井下環(huán)境參數傳感器多以單參數為主，不僅造成資源浪費，也增加了成本，即使應用有小部分多參數傳感器，但卻存在人工校準周期短、靈敏度易衰減、壽命短等不足，因此研制出一款高性能的礦用自校準多參數傳感器具有十分重要的意義。本論文針對當前市面上礦用傳感器的需求狀況，提出了基于MSP430單片機的

2、超低功耗礦用自校準多參數傳感器的設計方法。
　　本傳感器系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分以MSP430F5510處理器為核心，包括多參數采集模塊、單片機（MCU）處理模塊、LED數碼管顯示模塊、聲光報警模塊、紅外調校模塊、WiFi發(fā)送模塊、電源模塊。軟件部分采用IAR進行程序編譯和調試，主要包括標定程序設計、數據處理程序設計、自校準算法設計、紅外遙控解碼程序設計。同時，在系統(tǒng)的設計上采用了有效的抗干擾措施進一步保證系統(tǒng)的穩(wěn)定

3、性。最后進行傳感器系統(tǒng)的試驗及誤差分析，保證系統(tǒng)達到設計要求。
　　系統(tǒng)實現了對礦山井下環(huán)境參數甲烷、一氧化碳、氧氣、溫度和硫化氫的檢測，通過LED數碼管顯示屏顯示出當前檢測到的環(huán)境參數，對超限數據進行聲光報警，并將檢測到的數據通過無線WiFi網絡實時上傳。通過進一步改進硬件電路和軟件程序設計，系統(tǒng)增加了甲烷傳感器調零電路的設計，增加了基于微弱信號檢測的一氧化碳和硫化氫傳感器的溫度自補償設計，使其人工校準周期大大延長，實現系統(tǒng)檢測