基于单片机控制的甲烷浓度监控报警仪

【摘要】： 本文设计的用单片微机控制的甲烷浓度报警监控仪，是采用热催化原理(俗称黑白元件)探头制成的甲烷浓度测量仪，适用于中小型煤矿井下各作业场所中测量空气中的甲烷浓度。仪器能够根据甲烷浓度报警限(1.00％)进行声、光报警，并启动排风设备，同时具有通信功能。 仪器由CPU、敏感元件、看门狗监控电路、小信号放大电路、A／D转换电路、通信电路、显示电路、报警电路等组成。其中CPU是监控仪的核心，完成数据采集、处理、输出、显示等功能；敏感元件是准确检测甲烷气体含量的主要元件之一，其输出是与甲烷浓度相对应的电压信号；小信号放大电路则是用来放大敏感元件输出的电压信号；A／D转换电路把放大了的电压信号由模拟信号变为数字信号送入CPU；显示电路则显示实时甲烷浓度；报警电路对超限甲烷浓度进行报警。 该仪器的特点是测量范围宽，精度高；结构简单，成本低；可靠性和稳定性好，是一种电路设计新颖、参数测量准确、操作方便的矿用甲烷浓度监控仪。 【关键词】：CPU A/D转换电路 敏感元件
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TP277
【目录】：

• 第一章 概述6-15
• 1 课题提出的必要性和国内外研究水平与动向6-7
• 2 煤矿安全仪器概况7-9
• 3 测量仪器的基本性能9-14
• 4 本论文的结构安排14-15
• 第二章 项目研究的内容、方法及设计原则15-19
• 1 研究内容15-16
• 2 仪器的设计原则16-18
• 3 课题研究的总体思路18-19
• 第三章 监控仪工作原理19-24
• 1 甲烷检测仪原理分析19-21
• 2 热催化元件的结构及工作原理21-22
• 3 整机工作原理22-24
• 第四章 硬件电路设计24-42
• 1 微控制器CPU24
• 2 敏感元件24-28
• 3 小信号放大电路28
• 4 A/D转换电路28-32
• 5 通信电路32-38
• 6 看门狗监控电路38-41
• 7 显示电路41-42
• 第五章 软件设计42-47
• 1 系统软件设计原则42
• 2 软件实现功能和软件流程图42-47
• 第六章 仪器的标定及主要技术指标47-50
• 1 仪器的标定47-48
• 2 主要技术指标48
• 3 仪器的校正方法48-50
• 第七章 结束语50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55

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