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便携式四合一气体检测仪器在户外的使用及安装

来源: 发布时间:2021-12-18 362 次浏览

便捷式四合一气体检测仪传统的电化学传感器在气体浓度比较低时,不能准确地反映环境的气体浓度。本文采用基于四电极的高精度电化学传感器,具有精度高、误差小等特点,在气体低浓度下能及时反映环境中的气体浓度。系统整体设计概要 本系统是基于STM32F103为主控,通过对各个传感器通道的数据进行校准及数据处理,最终实现高 精度的采集数据并上传服务器(上位机)。传感器模块将探测的气体转换成微弱的电流信号后,系统通 过AD采集电路及运放电路,将电流信号转换成可采集的电压信号,并以数字信号的方式传递给主控。主控芯片对数据进行滑动平均滤波处理,并完成与服务器(上位机)交互。由于传感器参数各不相同,主控除了要完成模拟量采集,还需要能够对各通道传感器进行校准。系统供电方式主要是通过电池供电太阳能充电板充电的方式,保证设备在户外的使用及安装。整体设计示。电化学传感器工作原理 传统电化学传感器主要由感应电极(S)、参考 电极(R)、对电极(C)构成。而气体浓度不同,在一定温度下,气体的浓度与电极上电动势的变 化成正比。

便捷式四合一气体检测仪随着传感器的使用会产生背景电流, 在低气体浓度环境下,背景电流会导致测量值误差较大。因此,四电极电化学传感器在传统电化学传感器 的基础上增加了辅助电极(AE)。辅助电极(AE) 与感应电极(S)在内部工作原理相同,由于工作电 极端的氧气还原会频繁增加背景电流,封装在传感器电解质中的辅助电极(AE)会用电解质中氧气的溶解 度和扩散率来限制通往工作电极的氧气,从而减少工作电极所产生的背景电流,降低在低浓度气体环境下背景电流导致的测量误差。

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