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矿用自校准多参数传感器的研究
资料介绍
煤矿井下的作业环境十分复杂，甲烷、一氧化碳、氧气、温度、硫化氢等环境参数的变化给矿工的生命安全和身体健康带来了威胁。通过传感器的检测可以预知险情，保障安全。井下环境参数传感器多以单参数为主，不仅造成资源浪费，也增加了成本，即使应用有小部分多参数传感器，但却存在人工校准周期短、灵敏度易衰减、寿命短等不足，因此研制出一款高性能的矿用自校准多参数传感器具有十分重要的意义。本论文针对当前市面上矿用传感器的需求状况，提出了基于MSP430单片机的超低功耗矿用自校准多参数传感器的设计方法。
本传感器系统由硬件部分和软件部分组成。硬件部分以MSP430F5510处理器为核心，包括多参数采集模块、单片机（MCU）处理模块、LED数码管显示模块、声光报警模块、红外调校模块、WiFi发送模块、电源模块。软件部分采用IAR进行程序编译和调试，主要包括标定程序设计、数据处理程序设计、自校准算法设计、红外遥控解码程序设计。同时，在系统的设计上采用了有效的抗干扰措施进一步保证系统的稳定性。最后进行传感器系统的试验及误差分析，保证系统达到设计要求。
系统实现了对矿山井下环境参数甲烷、一氧化碳、氧气、温度和硫化氢的检测，通过LED数码管显示屏显示出当前检测到的环境参数，对超限数据进行声光报警，并将检测到的数据通过无线WiFi网络实时上传。通过进一步改进硬件电路和软件程序设计，系统增加了甲烷传感器调零电路的设计，增加了基于微弱信号检测的一氧化碳和硫化氢传感器的温度自补偿设计，使其人工校准周期大大延长，实现系统检测的精确度。
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资料：bitboy
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