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《西安科技大学》 2006年
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矿灯用智能瓦斯报警器的研制

周元华  
【摘要】:为了解决目前使用的矿灯用模拟式瓦斯报警器存在的零点漂移较大,维护周期短,维护成本高,抗机械干扰能力差等问题,本文借助于计算机技术、电子技术、传感器技术、信号处理技术,研制一种以单片机为核心的矿灯用智能瓦斯报警器。该报警器主要由检测电路、前置放大电路、A/D转换、微机控制电路、报警电路等组成,能够实现对矿井瓦斯浓度的采集和报警控制,信号滤波、零点漂移的抑制和非线性处理。 在硬件研制方面,设计了传感器的供电电源电路、小信号放大电路以及单片机系统等。采用仪表运算放大器AD620构成的放大电路,有效的抑制了噪声;选用了集A/D转换、数据存储与I/O接口子一体的ATMEGA8L低功耗单片机,不仅使得瓦斯检测实现了数字化、智能化,而且使系统结构简单、功耗降低;采用4层印制电路板技术,不仅使得系统体积减小,实现了微型化,而且提高了系统的保密性和抗干扰能力。 在软件开发方面,设计了软件滤波程序、软件零点校正程序、线性内插值程序等。采用软件滤波技术,提高了信噪比;提出了软件零点校正方法,避免了标准气体校正的繁琐,有效地抑制了零点飘移,提高了检测的准确性;提出了利用线性内插值方法对传感器进行非线性校正,准确地获取报警阂值,提高了报警的可靠性。 本文研制的报警器已经过实验室调试和现场试运行,结果表明,系统体积小,功耗低,易维护。系统数据处理能力强,检测精度高,抗干扰能力强,实现了瓦时检测的数字化,不仅能够满足矿灯的使用要求,而且可以应用到其他需要进行瓦斯检测的场合。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD712

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘飞;便携式甲烷气体检测仪[D];哈尔滨理工大学;2010年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王美滋;基于PIC16F1937单片机的矿井便携式甲烷浓度测定仪[D];太原理工大学;2011年
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中国期刊全文数据库 前10条
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10 石山梅;王齐琳;;8098单片机脑电自动分析系统[A];首届中国仪器仪表学会医疗仪器分会学术会议论文集[C];1993年
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