催化燃烧式气敏元件测试分选系统硬件设计

论文摘要

气体检测在工业生产、环境保护、安全监测、科学研究等方面具有十分重要的作用,随着液化石油气、煤气进入家庭生活,安全的重要性日益明显。目前,监测环境中可燃易爆气体常用的元件是催化燃烧式气敏元件,气敏元件生产企业每天生产数千只元件,一般的测试设备难以完成如此大的工作。为了提高气敏元件的质量、可靠性和降低生产成本,需要研制出一套测试精度高、速度快的催化燃烧式气敏元件批量测试分选系统。本文以催化燃烧式气敏元件为研究对象,完成了由多档恒流源电路、元件选择模块、信号调理和采集以及数据传输等部分组成的催化燃烧式气敏元件测试分选系统的研发。本文主要研究工作如下:1.测试系统硬件电路设计。在催化燃烧式气敏元件测试分选系统中,硬件电路以MSP430单片机为核心器件,设计多档恒流源电路和信号调理电路,利用单片机内部A/D实现数据采集。采用多路模拟电子开关进行通道元件的选择,系统采用RS232串口电路与PC机通讯。2.测试系统单片机软件设计。根据测试分选系统的功能要求进行软件设计,分析了单片机系统软件的各个功能模块,给出了单片机系统软件的设计流程图。本课题所完成的催化燃烧式气敏元件测试分选系统实现了催化燃烧式气敏元件性能参数批量快速、准确检测,有效地解决了催化燃烧式气敏元件生产企业亟待解决的技术难题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及来源
• 1.2 课题相关领域发展现状
• 1.2.1 气体传感器的发展现状
• 1.2.2 气体传感器检测技术发展现状
• 1.2.3 单片机技术发展及应用情况
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 第2章 测试、分选系统整体方案设计
• 2.1 催化燃烧式气敏传感器原理结构
• 2.2 系统的功能要求
• 2.3 系统的设计方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统硬件电路设计
• 3.1 精密恒流源电路设计
• 3.2 元件选择电路设计
• 3.3 信号放大电路设计
• 3.4 显示模块电路设计
• 3.5 断丝检测电路设计
• 3.6 单片机系统电路设计
• 3.6.1 MSP430 单片机简介
• 3.6.2 单片机电路硬件设计
• 3.6.3 单片机按键接口电路设计
• 3.6.4 单片机通讯接口电路设计
• 3.7 硬件抗干扰设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 单片机软件设计
• 4.1 MSP430 单片机开发环境介绍
• 4.2 单片机软件总体设计
• 4.3 单片机系统初始化
• 4.4 数据采集设计
• 4.5 通讯协议及接口程序设计
• 4.5.1 单片机与上位机通信协议
• 4.5.2 单片机接口程序设计
• 4.6 按键及显示子程序设计
• 4.7 本章小结
• 第5章 系统实测及结果分析
• 5.1 系统实测
• 5.2 测试结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢