煙氣二氧化硫濃度智能檢測(cè)儀的研制.pdf

1、二氧化硫作為主要的大氣污染物之一，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。而煤、石油等燃料的燃燒過(guò)程是排放二氧化硫的最主要的人工污染源，因此對(duì)煙氣二氧化硫濃度的檢測(cè)，有十分重要的意義。 本課題分析了目前有關(guān)二氧化硫濃度檢測(cè)的方法及國(guó)內(nèi)外煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的情況，以二氧化硫電化學(xué)傳感器為基礎(chǔ)，研制出一種低成本、高精度的能適應(yīng)較惡劣環(huán)境的煙氣二氧化硫濃度智能檢測(cè)儀。本課題詳細(xì)地給出了傳感器的檢測(cè)原理、智能檢測(cè)儀的總體結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)計(jì)、軟件的實(shí)現(xiàn)及通

2、訊接口的設(shè)計(jì)。 本課題選用CityTechnology公司的三電極定電位二氧化硫傳感器3SFCiTiceL。傳感器輸出線(xiàn)性直流電流信號(hào)，采用恒電位儀來(lái)控制傳感器需要的定電位。因傳感器的輸出電流信號(hào)十分微弱，所以其恒電位控制及電流信號(hào)處理顯得尤為重要，本文深入地研究了這一點(diǎn)。 本檢測(cè)儀在硬件上由氣路部分和電路部分組成。根據(jù)傳感器的特點(diǎn)，采用雙傳感器氣路結(jié)構(gòu)，并且在氣路上采用自然降溫和利用氣水分離器實(shí)現(xiàn)快速除水。系統(tǒng)的硬件電

3、路設(shè)計(jì)包括二氧化硫濃度、溫度、濕度檢測(cè)電路；泵、閥驅(qū)動(dòng)電路；通訊接口電路以及波特率、地址設(shè)置電路。以AT89C52單片機(jī)為控制器，把二氧化硫傳感器的微弱電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)I/V轉(zhuǎn)換、前置放大器，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)多量程、高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，把二氧化硫濃度信號(hào)以數(shù)據(jù)的形式存入單片機(jī)中。系統(tǒng)不但提供了常用的RS-232/485標(biāo)準(zhǔn)接口，同時(shí)研究了V/I轉(zhuǎn)換電路，設(shè)計(jì)了4～20mA的線(xiàn)性輸出電流接口。 在軟件設(shè)計(jì)部分，探討了C語(yǔ)言在

4、嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，并充分利用了C語(yǔ)言豐富的庫(kù)函數(shù)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。軟件主要由控制程序、數(shù)據(jù)處理和通信程序組成。本文研究了16位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼CRC-CCITT在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用，給出了基于模2運(yùn)算的查表法，實(shí)驗(yàn)證明：在保證了系統(tǒng)通信可靠性的基礎(chǔ)上，大大提高了計(jì)算速度。 本檢測(cè)儀通過(guò)屏蔽、以及硬件和軟件濾波等一系列抗干擾措施來(lái)滿(mǎn)足工業(yè)環(huán)境的使用。 本課題的重點(diǎn)是：恒電位儀及二氧化硫信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)，通訊接口的設(shè)計(jì)