1、“..... 二论文的主要工作 本设计采用气敏传感器单片机实现空气酒精浓度实时测量通过 显示器实时显示。可以通过键盘设定阈值超过阈值具有声光报警功能。本文主要 完成了以下的工作 根据原理做出总体的电路框图。 分析每步要实现的功能并设计电路。 连接每个功能模块并加入必要的接口电路。 根据硬件连接图和要实现的功能编写软件。 进行软硬件联合调试。 分析调试中遇到的问题提出改进的方案。 器件介绍 气敏传感器 气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器它对于环境保护和安全监督方面 起着极重要的作用......”。

2、“.....所以对气敏传感器有下列要 求能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度能长期稳定工作重复 性好响应速度快共存物质所产生的影响小等。 由于被测气体的种类繁多性质各不相同不可能用种传感器来检测所有气体 所以气敏传感器的种类也有很多。近年来随着半导体材料和加工技术的迅速发展实际 使用最多的是半导体气敏传感器这类传感器般多用于气体的粗略鉴别和定性分析 具有结构简单使用方便等优点。 表半导体气敏元件分类 名称检测原理现象具有代表性的气敏元件及材料检测气体 接触 燃烧 式 响应特性通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小而 且还能复现被测量随时间变化的规律这也是传感器的重要特性之......”。

3、“.....实际传感器输入信号随时间 变化的形式可能是多种多样的最常见最典型的输入信号是阶跃信号和正弦信号。这 两种信号在物理上较容易实现而且也便于求解。 对于阶跃输入信号传感器的响应称为阶跃响应或瞬态响应它是指传感器在瞬变 的非周期信号作用下的响应特性。这对传感器来说是种最严峻的状态如传感器能复 现这种信号那么就能很容易地复现其他种类的输入信号其动态性能指标也必定会令 人满意。 而对于正弦输入信号则称为频率响应或稳态响应。它是指传感器在振幅稳定不变 的正弦信号作用下的响应特性。稳态响应的重要性在于工程上所遇到的各种非电信号 的变化曲线都可以展开成傅里叶级数或进行傅里叶变换即可以用系列正弦曲线的叠 加来表示原曲线。因此当已知道传感器对正弦信号的响应特性后也就可以判断它对 各种复杂变化曲线的响应了。 为便于分析传感器的动态特性必须建立动态数学模型......”。

4、“.....建立微分方程是对传感器动态特性进行数学描述的基本方法。在忽略了些影响不 大的非线性和随机变化的复杂因素后可将传感器作为线性定常系统来考虑因而其动 态数学模型可用线性常系数微分方程来表示。能用二阶线性微分方程来描述的传感 器分别称为二阶传感器虽然传感器的种类和形式很多但它们般可以简化为 阶或二阶环节的传感器高阶可以分解成若干个低阶环节因此阶和二阶传感器是最 基本的。 传感器的性能指标 在检测控制系统和科学实验中需要对各种参数进行检测和控制而要达到比较优 良的控制性能则必须要求传感器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为相应 的电量这种要求主要取决于传感器的基本特性。传感器的基本特性主要分为静态特性 和动态特性......”。

5、“.....主要包括线性度灵敏度迟滞重复性漂移等。 线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。 灵敏度灵敏度是传感器静态特性的个重要指标。其定义为输出量的增量 与引起该增量的相应输入量增量之比。它表示单位输入量的变化所引起传感器输出 量的变化显然灵敏度值越大表示传感器越灵敏 迟滞传感器在输入量由小到大正行程及输入量由大到小反行程变化期间其 输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。也就是说对于同大小的输入信号传感 器的正反行程输出信号大小不相等这个差值称为迟滞差值。 重复性重复性是指传感器在输入量按同方向作全量程连续多次变化时所 得特性曲线不致的程度。 漂移传感器的漂移是指在输入量不变的情况下传感器输出量随着时间变化 此现象称为漂移......”。

6、“.....最常见的漂移是温度漂移即周围环境温度变化而引起输出量的 变化温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。温度漂移通常用传感器工 作环境温度偏离标准环境温度般为时的输出值的变化量与温度变化量之比 测量范围 传感器所能测量到的最小输入量与最大输入量之间的范围称为传感器的测量范围。 量程 传感器测量范围的上限值与下限值的代数差称为量程。 精度 传感器的精度是指测量结果的可靠程度是测量中各类误差的综合反映测量误差 越小传感器的精度越高。传感器的精度用其量程范围内的最大基本误差与满量程输出 之比的百分数表示其基本误差是传感器在规定的正常工作条件下所具有的测量误差 由系统误差和随机误差两部分组成工程技术中为简化传感器精度的表示方法引用了精 度等级的概念......”。

7、“.....如果传感器的工作条件偏离正常工作条件还会带来附加误差温度附加误差 就是最主要的附加误差。 分辨率和阈值 传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于些传感器如电位器 式传感器当输入量连续变化时输出量只做阶梯变化则分辨力就是输出量的每个阶 梯所代表的输入量的大小。对于数字式仪表分辨力就是仪表指示值的最后位数字 所代表的值。当被测量的变化量小于分辨力时数字式仪表的最后位数不变仍指示 原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。阈值是指能使传感器的输 出端产生可测变化量的最小被测输入量值即零点附近的分辨力。有的传感器在零位附 近有严重的非线性形成所谓死区则将死区的大小作为阈值更多情况下阈值 主要取决于传感器噪声的大小因而有的传感器只给出噪声电平......”。

8、“.....理想的情况是不论 什么时候传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上随着时间的推移大多数传 感器的特性会发生改变。这是因为敏感元件或构成传感器的部件其特性会随时间发生 变化从而影响了传感器的稳定性。 稳定性般以室温条件下经过规定时间间隔后传感器的输出与起始标定时的输 出之间的差异来表示称为稳定性误差。稳定性误差可用相对误差表示也可用绝对误 差来表示。 反映传感器动态特性的性能指标 动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的信号时系统的输出与输入之间的关 系。主要动态特性的性能指标有时域单位阶跃响应性能指标和频域频率特性性能指标。 二气敏电阻的工作原理及其特性 气敏电阻是种半导体敏感器件它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发 生变化这机理来进行检测的。人们发现些氧化物半导体材料如 等都具有气敏效应......”。

9、“..... 接触燃烧式气体传感器的检测元件般为铂金属丝也可表面涂铂钯等稀有金属催化 层使用时对铂丝通以电流保持的高温此时若与可燃性气体接触 可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧因此铂丝的温度会上升铂丝的电阻值也 上升通过测量铂丝的电阻值变化的大小就知道可燃性气体的浓度。电化学气敏传感 器般利用液体或固体有机凝胶等电解质其输出形式可以是气体直接氧化或 还原产生的电流也可以是离子作用于离子电极产生的电动势......”。