幾十年來,世界的經(jīng)濟、工業(yè)發(fā)展和人民的生活水平發(fā)生了翻天覆地地變化,其中工業(yè)化發(fā)展成效顯著,伴隨著工業(yè)化的發(fā)展,大氣環(huán)境問題也變得越來越嚴重。尤其二氧化氮污染由于汽車尾氣排放、燃料的燃燒日益嚴重。為此,人們對二氧化氮的監(jiān)測變得越來越重視。但是由于對二氧化氮的傳統(tǒng)分析法分析時間長,無法實時進行氣體濃度檢測,無法應用到在線監(jiān)測,使用范圍受到限制;其檢測方法靈敏度高、響應速率快,但是它們龐大且昂貴,并且它們的操作需要專業(yè)知識和技能,不適合廣泛檢測。隨著科技的發(fā)展,可穿戴智能設備越來越多地進入到人們的生活中,它們給人們帶來了極大的方便。本文以便攜式設備為切入點,設計了一款基于異質(zhì)結(jié)納米傳感芯片的環(huán)境檢測儀。本文的主要內(nèi)容是基于異質(zhì)結(jié)納米傳感芯片的環(huán)境檢測儀的實現(xiàn),該儀器以STM32為核心,利用納米異質(zhì)結(jié)二氧化氮氣體傳感器組成了二氧化氮檢測電路,并使用電阻匹配電路同時增加了檢測儀的檢測范圍,同時使用低功耗器件降低系統(tǒng)功耗。系統(tǒng)還具備無線通信功能,通過手機讀出氣體濃度。根據(jù)異質(zhì)結(jié)納米線二氧化氮傳感器的氣敏特性,提出了基于雙斜率模原理的精確電阻測量方法。通過理論分析,精確測量電路可得到在參考電阻附近... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的背景以及意義
    1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展
    1.3 系統(tǒng)平臺的硬件選擇
    1.4 精確電阻測量的發(fā)展
    1.5 論文的整體安排
2 環(huán)境檢測儀的硬件設計及原理
    2.1 硬件組成及原理
    2.2 MCU的選擇及其外圍電路的搭建
        2.2.1 MCU的選擇
        2.2.2 STM32芯片搭建的最小系統(tǒng)
        2.2.3 STM32最小系統(tǒng)電路搭建
    2.3 阻壓轉(zhuǎn)換電路和電阻匹配電路
    2.4 電壓放大電路
    2.5 顯示模塊與通信模塊
    2.6 環(huán)境檢測儀結(jié)構(gòu)設計
    2.7 本章小結(jié)
3 精確電阻測量方法
    3.1 雙斜率ADC原理
    3.2 精確電阻測量電路原理
    3.3 電阻測量分辨率
    3.4 由積分器輸入雜散項引起的模擬誤差補償
    3.5 本章小結(jié)
4 檢測儀的數(shù)據(jù)處理及精確電阻測量電路搭建
    4.1 軟件設計功能
    4.2 檢測儀工作流程
    4.3 顯示模塊軟件設計
    4.4 數(shù)據(jù)采集濾波處理
    4.5 精確電阻測量電路設計
        4.5.1 共模輸入引起的其余模擬誤差
        4.5.2 積分器輸入修正
        4.5.3 仿真電路搭建
    4.6 本章小結(jié)
5 實驗結(jié)果
    5.1 空氣檢測儀測試結(jié)果
        5.1.1 顯示模塊測試
        5.1.2 藍牙功能的測試
        5.1.3 電路板功能測試
        5.1.4 氣體檢測儀功能測試
    5.2 精確電阻測量電路的仿真
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
附錄A 氣體檢測儀第三方報告
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]14位Single-slope ADC行為級建模與仿真[J]. 王玉嬌,黃靜,孫玲,韓笑,鄧洪海.  現(xiàn)代電子技術. 2018(16)
[2]二氧化氮致呼吸系統(tǒng)損傷的研究進展[J]. 陳紀元,徐桂華,高笑宇,孫德俊.  內(nèi)蒙古醫(yī)學雜志. 2018(02)
[3]恒流源標準電阻法測量直流電阻箱電阻示值的不確定度分析[J]. 李頌揚.  輕工標準與質(zhì)量. 2016(02)
[4]2005～2013年中國地區(qū)對流層二氧化氮分布及變化趨勢[J]. 高晉徽,朱彬,王言哲,康漢青.  中國環(huán)境科學. 2015(08)
[5]電阻應變式位移傳感器電路設計與實現(xiàn)[J]. 葛川,李朋志,徐立松,李佩玥.  國外電子測量技術. 2015(06)
[6]重慶市主城環(huán)境空氣中二氧化氮污染淺析[J]. 劉姣姣,宋丹,劉蘭玉,李靈.  四川環(huán)境. 2014(05)
[7]分層土壤電阻率在線監(jiān)測系統(tǒng)研制[J]. 郭在華,朱澤偉,邢天放,覃彬全,吳廣寧.  儀器儀表學報. 2014(06)
[8]一種藍牙基帶芯片實現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)[J]. 胡延朋.  現(xiàn)代電子技術. 2010(24)
[9]用于低功耗、非剛性平面應用的柔性AMOLED器件[J]. Mike Hack,Julie J.Brown,孫海濤.  現(xiàn)代顯示. 2010(12)
[10]確保更精確的高電阻測量[J]. Dale Cigoy.  國外電子測量技術. 2010(08)

碩士論文
[1]基于低功耗藍牙的語音傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 朱世林.東南大學 2017
[2]基于ARM的微小型空氣檢測設備的實現(xiàn)[D]. 王智.大連理工大學 2016
[3]中國大范圍霧霾期間空氣污染空間分布特征研究[D]. 張文.西北師范大學 2015
[4]基于Android/Arduino平臺的智能藍牙引路系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 汪婉君.西安電子科技大學 2014
[5]藍牙基帶協(xié)議及應用模塊的分析與研究[D]. 衛(wèi)耀輝.鄭州大學 2002



本文編號：3211591