本文關(guān)鍵詞：基于MS2610的臭氧濃度檢測系統(tǒng)設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：臭氧是與人類息息相關(guān)的一種重要氣體,雖然在殺毒、殺菌、水處理等方面嶄露頭角,但是它同時也是大氣污染的首要污染物質(zhì)之一。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們對臭氧氣體的研究也逐步的加深,在臭氧工業(yè)醫(yī)療應(yīng)用和大氣環(huán)境監(jiān)測等方面都對臭氧濃度的檢測體現(xiàn)了更大的需求和更高的要求。在這樣的背景下,本課題設(shè)計了一種固定式的臭氧濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)。本課題討論了目前檢測臭氧濃度的方法,分析了它們各自的優(yōu)缺點,結(jié)合現(xiàn)場測定、實時性、便捷性等需求,提出利用半導體檢測法檢測臭氧濃度的方案。在傳感器選型上,本課題采用英國進口半導體臭氧傳感器MS2610作為采集傳感器,并且在設(shè)計當中針對該傳感器的特型設(shè)計了一系列電路,保證以傳感器為核心的檢測模塊的精確和高效。本課題針對不同場合復雜環(huán)境的需要,將系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng),分別是：臭氧濃度報警系統(tǒng)；RS485臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)；ZigBee無線臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)。臭氧濃度報警系統(tǒng)可以用來監(jiān)測臭氧氣體泄漏,適合于工業(yè)消毒或生產(chǎn)需要。RS485臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)可以在室內(nèi)外,地形復雜干擾較大的惡劣環(huán)境中使用,用于濃度實時的檢測、閾值報警、數(shù)據(jù)傳輸以及濃度顯示。ZigBee臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)和RS485臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)大致類似,只是將RS485通訊模塊更換為ZigBee無線通訊方式,雖然在通訊距離和抗干擾性方面不足,但是在安裝便捷性方面具有巨大優(yōu)勢,主要適合小型家庭用戶的空氣質(zhì)量檢測。三個子系統(tǒng)互相兼容,既可以獨自運行,也組合使用。在硬件方案設(shè)計方面,本課題采用了模塊化設(shè)計,整個系統(tǒng)方案包括M052最小系統(tǒng)模塊、AD數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、LM75溫度檢測模塊、臭氧濃度檢測模塊、電源供電模塊、顯示模塊、RS485和ZigBee通訊模塊。軟件設(shè)計方面,設(shè)計了和硬件功能匹配的AD數(shù)據(jù)采集子程序,溫度檢測子程序、臭氧濃度檢測子程序、MODBUS數(shù)據(jù)處理子程序等。在完成本系統(tǒng)設(shè)計之后,本系統(tǒng)利用曲線擬合技術(shù),采用最小二乘法,對采樣數(shù)據(jù)和傳感器輸出信號之間的關(guān)系進行了分析,并且利用傳感器廠家提供的傳感器參數(shù)對本系統(tǒng)設(shè)計的檢測儀進行了標定。實驗證明：本課題設(shè)計的臭氧濃度實時檢測系統(tǒng),實時性強,功耗低,安全性高,工作穩(wěn)定,完全達到了設(shè)計的預(yù)期功能。
【關(guān)鍵詞】：臭氧 嵌入式 濃度檢測 MODBUS 報警
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-12
• 1.1 課題研究背景及意義9
• 1.2 臭氧氣體檢測技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容11-12
• 2 臭氧理化特性及環(huán)境中臭氧濃度檢測方法12-23
• 2.1 臭氧的特性12-16
• 2.1.1 物理特性12-13
• 2.1.2 化學特性13-15
• 2.1.3 生物特性15-16
• 2.1.4 濃度單位和指標16
• 2.2 臭氧的產(chǎn)生方法16-19
• 2.2.1 電化學方法16-17
• 2.2.2 電暈放電法17-18
• 2.2.3 光化學法18-19
• 2.3 臭氧氣體在環(huán)境中的常用檢測方法19-23
• 2.3.1 碘量檢測法19
• 2.3.2 比色檢測法19-20
• 2.3.3 檢測管檢測法20
• 2.3.4 紫外線吸收檢測法20
• 2.3.5 靛藍二磺酸鈉(簡稱IDS)分光光度檢測法20-21
• 2.3.6 化學發(fā)光法21
• 2.3.7 電化學傳感器檢測方法21-22
• 2.3.8 半導體傳感器檢測方法22-23
• 3 本系統(tǒng)的設(shè)計方案23-29
• 3.1 檢測方法比較及本方案傳感器選擇23-24
• 3.1.1 檢測方法評價及選擇23
• 3.1.2 半導體臭氧傳感器選型23-24
• 3.1.3 MS2610半導體傳感器電路設(shè)計原理24
• 3.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計24-29
• 3.2.1 總體設(shè)計方案介紹24-26
• 3.2.2 系統(tǒng)設(shè)計框圖26-29
• 4 在線臭氧濃度檢測報警系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)29-48
• 4.1 硬件設(shè)計29-38
• 4.1.1 單片機選擇和最小系統(tǒng)設(shè)計29-32
• 4.1.2 傳感器選型及傳感器濃度檢測電路設(shè)計32-33
• 4.1.3 溫度補償電路設(shè)計33-34
• 4.1.4 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計34-35
• 4.1.5 溫度采集電路35
• 4.1.6 通訊接口模塊電路35-37
• 4.1.7 聲光報警電路設(shè)計37-38
• 4.2 軟件設(shè)計38-48
• 4.2.1 系統(tǒng)主函數(shù)處理流程38-39
• 4.2.2 系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計流程39-48
• 5 系統(tǒng)調(diào)試、濃度標定和結(jié)果誤差分析48-54
• 5.1 調(diào)試軟件與調(diào)試過程48-50
• 5.1.1 調(diào)試軟件介紹48-49
• 5.1.2 系統(tǒng)調(diào)試過程49-50
• 5.2 傳感器濃度標定50-53
• 5.2.1 曲線擬合方法介紹50
• 5.2.2 傳感器標定過程50-53
• 5.3 可能存在的誤差分析53-54
• 6 總結(jié)和展望54-55
• 參考文獻55-57
• 致謝57

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于MS2610的臭氧濃度檢測系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：398594