环境因子智能化测控装置开发及其提高其动态特性研究

摘要

该论文选择温度、湿度和二氧化碳气体浓度测量开发了一种环境因子智能化测控装置,并对响应比较滞后的湿度和二氧化碳浓度传感器进行了提高其动态特性研究.具体包括:探讨环境因子测控装置技术的发展现状及趋势;提出环境因子智能化测控装置的电路原理框图,介绍各部分的功能和运行原理;提出了传感测量信号采用频率信号传送、频率信号采用测频测周集成的方法更使装置具有外围简单、成本低、利于遥测、抗干扰能力强、测量范围宽等特点;选用合适的传感元件,设计测量电路;设计555振荡电路,建立传感阻频数学模型,推导起振电路参数与传感特性的单调性和灵敏度关系式;设计了压频转换、通道选择、光电耦合以及其它的外围电路;选用合理编程语言,对系统软件模块化、功能化,开拓性研究频率信号的测量技术软件和基于插值方法的传感特性公式的计算软件,完成整个环境因子智能化测控装置系统软件的编制;分别从传感器机理本身改进、采用硬件电路补偿和基于软件技术方面论述了提高传感器动态特性的方法,提出基于软件的多次线性插值技术实现的环境因子参数测量的动态预测法.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题的提出及其研究意义

1.2本课题研究的国内外现状

1.3本论文研究的主要内容

第二章环境因子智能化测控装置的硬件设计

2.1引言

2.2硬件原理

2.3传感系统模块设计

2.3.1传感元件的选择

2.3.2传感测量电路的设计

2.4通道选择和光电偶合电路的工作原理

2.4.1通道选择的工作原理

2.4.2光电耦合电路

2.5微处理器与外围电路

2.5.1微处理器的选择

2.5.2其它外围电路

2.6本章小结

第三章环境因子智能化测控装置的核心软件设计

3.1引言

3.2编程语言的合理选用

3.3系统软件的总体设计

3.3.1软件功能

3.3.2装置的用户界面

3.3.3系统软件的总体框架

3.4本章小结

第四章提高环境因子智能化测控装置的动态性能方法

4.1引言

4.2提高传感器动态性能的方法

4.2.1从传感器机理本身改进提高的方法

4.2.2采用硬件电路来补偿的方法

4.2.3基于软件技术的提高方法

4.3提高环境因子传感动态特性的动态预测法

4.4本章小结

第五章实验技术

5.1引言

5.2测试装置的仿真实验

5.2.1温度参量标定

5.2.2湿度参量的标定

5.2.3二氧化碳浓度的标定方法

5.3环境因子智能化测控装置的验证

结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢