半導體氣體傳感器及加熱溫度調制系統(tǒng)研究.pdf

1、可燃性氣體成分與含量檢測在石油化工、鋼鐵冶煉、煤炭開采、工商業(yè)等領域占有重要的地位。常用于檢測的半導體氣體傳感器具有響應快、靈敏度高、成本低等優(yōu)點，但是在實際復雜的氣體環(huán)境下，其存在的選擇性差的難題成為制約傳感器發(fā)展的瓶頸。因此，如何有效改善半導體氣體傳感器的選擇性，一直是學者們研究的熱點。
　　本文為提高傳感器的選擇性，制備了一種旁熱式Pt/SnO2半導體氣體傳感器，并設計了可調參數(shù)的傳感器溫度調制系統(tǒng)，實現(xiàn)了不同參數(shù)的調制波形

2、輸出與傳感器信號檢測功能。以此平臺探索了溫度調制檢測方法對傳感器選擇性的影響。
　　傳感器溫度調制系統(tǒng)硬件電路以STM32F107處理器為核心，由溫度調制波形輸出電路和傳感器信號檢測電路兩部分組成，調制波形輸出部分實現(xiàn)了可調幅值、周期等參數(shù)的正弦波、方波兩種調制波形的輸出;信號檢測部分主要包括傳感器信號調理電路、信號限幅與濾波電路，數(shù)據(jù)采集與傳輸電路等。同時采用Keil4.0完成了硬件電路驅動程序編寫與調試，為溫度調制實驗提供了可

3、靠的硬件平臺。此外，應用LabVIEW開發(fā)平臺完成了上位機軟件的編寫，實現(xiàn)了系統(tǒng)上下位機通信、傳感器數(shù)據(jù)實時顯示和存儲等功能。
　　本系統(tǒng)以CH4、 CO兩種可燃性氣體為測試對象，測試了傳感器在正弦波、方波調制波形下不同頻率參數(shù)的輸出特性。以傳感器溫度調制幅值相對比值為信號輸出，通過對所得實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理，確定了最佳調制波形與調制參數(shù)。通過與靜態(tài)實驗結果對比分析可知，溫度調制檢測方法能夠有效改善半導體氣體傳感器的選擇性，為復