基于LabVIEW的氣敏傳感器動態(tài)測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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，有些對我們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生危害，為了有效的檢測各種氣體的特性，就需要有先進、適用的氣體傳感器誕生。氣敏傳感器動態(tài)測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)是為了檢測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)計實現(xiàn)的氣敏傳感器動態(tài)測試系統(tǒng)，是基于美國國家儀器公司(NationalInstruments，簡稱NI)的La

2、bVIEW開發(fā)平臺，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)分析的測試系統(tǒng)。在硬件方面，本文設(shè)計實現(xiàn)了動態(tài)配氣和系統(tǒng)測試電路兩大部分。動態(tài)配氣的主要目的是為氣體傳感器提供一定時間段內(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試室的順暢流通。系統(tǒng)測試電路設(shè)計的目的是為了采集傳感器的信號值，具體由系統(tǒng)工作電路和匹配電阻電路

3、組成，實現(xiàn)方法是給傳感器一個恒定的工作電壓，同時給傳感器串聯(lián)一個匹配電阻，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，通過測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)計實現(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現(xiàn)對氣體質(zhì)量流量控制器和可編程直流電源的軟件化控制，從而提高整個測試系統(tǒng)自動化程度。數(shù)據(jù)采集的主要目的是實現(xiàn)對傳感器信號值的實時采

4、集，具體方法是通過自行設(shè)計的匹配電阻自動切換算法和數(shù)據(jù)采集算法完成傳感器信號的采集，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)分析的目的是通過采集后保存的數(shù)據(jù)，分析得到傳感器的各項性能參數(shù)。具體方法是將保存的TDMS文件通過曲線重繪算法實現(xiàn)時間和阻值的二維關(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。最終完成整個測試任