基于DSP技術(shù)的氣體濃度與流量檢測(cè)電路研究.pdf

1、本文針對(duì)諧振腔型新型氫氣傳感器的工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了傳感器的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電路。在傳感器幾何參數(shù)固定的情況下，利用正弦信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器，通過(guò)檢測(cè)傳感器的諧振頻率的變化來(lái)反映傳感器中氫氣和空氣在聲學(xué)特性(聲阻抗、聲速)上的差異，進(jìn)而確定氫氣濃度。其研究?jī)?nèi)容重點(diǎn)包括：
　　(1)比較目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)氫氣濃度方法的原理以及其利弊。其次，研究氫氣的特點(diǎn)尤其是其聲學(xué)特性，提出了基于諧振腔型氫氣傳感器檢測(cè)方法的可行性。同時(shí)，詳細(xì)介紹了其檢測(cè)原理。

2、　　(2)設(shè)計(jì)了檢測(cè)的硬件系統(tǒng)：傳感器的驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)的采集模塊、DSP信號(hào)處理模塊。同時(shí)，為了硬件系統(tǒng)的便攜式，開(kāi)發(fā)了由AVR單片機(jī)控制的人機(jī)交互界面。最后，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件(上位機(jī)軟件)使得硬件檢測(cè)系統(tǒng)更有效。
　　(3)首先，對(duì)傳感器的等效電路(LC串并電路)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。同時(shí)，針對(duì)快速傅里葉變換(FFT)存在的運(yùn)算時(shí)間和計(jì)算精度的矛盾，設(shè)計(jì)了一種基于DDS校正提高頻譜分辨率的算法。實(shí)驗(yàn)分析證明，該算法能有效的解決運(yùn)算時(shí)間和