资料介绍
测试测量技术
基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计方案
1引言
气体检测系统表是工矿企业、社会公用事业、环境保护等领域必备的安全装备。经
过几十年的发展，在可测气体种类、测量范围、精度、稳定性、寿命等主要技术指标方
面均有明显提高，随着大规模集成电路技术的发展，仪表向微型化、多参数组合与智能
化方向发展。新型甲烷气体检测系统应具有智能化的特点，能在一定其他气体干扰的情
况下工作，可以采用电子鼻。系统的结构，通过模式识别方法辨识甲烷气体。以小型化
的电子鼻系统为基础的甲烷气体检测系统，在设计上应考虑减小系统的体积、简化气体
的进样装置和改进电路以满足低功耗要求等问题；另外便携式检测系统的操作者通常情
况下是现场人员，属于非专业人员，系统的操作不能复杂，因此对于系统的人机交互功
能在设计上也应得到重视。
传统的基于金属氧化物气体传感器存在气体选择性不高、抗干扰性差的问题，采用
单个传感器的检测系统在检测中如果有其它气体干扰，容易出现相似的响应而出现误判
。本文所讨论基于单片机的高灵敏度甲烷检测系统是以微结构金属氧化物气体传感器阵
列为敏感元件，结合模式识别技术进行甲烷气体检测的便携式系统。整个系统由四单元
传感器阵列器件、气体进样装置及高速单片机为核心的信号处理电路组成，具有体积小
、准确度高、抗干扰能力强等优良性能。本文要介绍该检测系统的工作原理和设计，着
重于低功耗电路的设计。
2 检测系统基本结构
由细导管、微型抽气泵和小气室组成的气体进样部分，以单片机为核心的控制、信
号采集处理电路以及显示、键盘、PC接口电路，还有在PC机上运行的用于人工
我要上传