基于極限電流型氧傳感器儀表的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)和生活等諸多領(lǐng)域中，氧含量和濕度都是極其重要的參數(shù)，因此生產(chǎn)應(yīng)用中做好氧含量和濕度的精確檢測就顯得非常重要。根據(jù)深入的理論研究和大量的實驗驗證發(fā)現(xiàn)，使用極限電流型氧化鋯氧傳感器可以實現(xiàn)對氧濃度的精確測量。同時，通過改變施加在該氧傳感器工作電極上的工作電壓等操作，也能很好的完成對濕度的測量，解決了溫度高于100攝氏度的高溫環(huán)境下普通濕度傳感器不能適用的問題，這也是本文的一大創(chuàng)新點。基于如上論述，本文對極限電流型氧化鋯氧傳感器測氧

2、機理及向濕度測量功能擴展的工作機理展開了全面的研究，在此基礎(chǔ)上采用單片機為核心，研發(fā)出了極限電流型氧化鋯濕氧分析儀，此分析儀既能實時監(jiān)測氧濃度，同時亦可完成對高低溫領(lǐng)域濕度的測量。
　　由于極限電流型氧傳感器的特性會隨著環(huán)境的改變而變化，并且在應(yīng)用過程中參數(shù)的設(shè)置也會影響傳感器的性能，為使傳感器的使用性能達到最優(yōu)，本文通過大量的實驗研究了不同的氣體環(huán)境、I-V轉(zhuǎn)換采樣電阻的阻值和傳感器預(yù)加熱時間等因素對極限電流型氧傳感器輸出特性的

3、影響，為濕氧分析儀的設(shè)計方案中合理的參數(shù)選擇提供了有力的實驗依據(jù)。
　　在極限電流型氧化鋯濕氧分析儀的設(shè)計中，首先以C8051F330單片機為平臺，將氧傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號之后，采用儀表放大器進行放大。然后通過單片機內(nèi)部集成的A/D轉(zhuǎn)換功能將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供給單片機進行處理，經(jīng)過處理后的氧含量及濕度數(shù)據(jù)在LCD上顯示。同時設(shè)計了四個功能按鍵配合LCD顯示模塊實現(xiàn)上下限報警功能和自校驗功能的設(shè)置。此外，系統(tǒng)電源管理