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MEMS红外瓦斯传感检测系统的研究

更新时间：2020-04-06 07:37:55 大小：3M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：mems 红外瓦斯传感检测系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

本论文研究一种新型微红外传感检测系统，主要针对煤矿瓦斯检测以及其它家庭环境、大气污染等应用场所使用而设计和研究的一种气体检测系统。随着世界各国大力发展石油天然气工业以及煤炭工业，与甲烷泄漏相关的事故日益增加。这使得探测甲烷和燃油在工业区和居民区的管道中泄漏以及甲烷气体在矿井中的积累成为我们所面临的一个重要问题。经过详尽的调研我们发现目前国内矿井中用于甲烷探测的设备比较落后，使得这些设备探测范围小，反应时间慢，且目前的检查设备由于体积大、成本高、需要经常校准，不能够满足人们在日常生活中对一些有害气体检测的需求。急需研制集成化、小型化、免维护的新型光学气体监测设备，增强人们的安全监测能力。随着MEMS器件的发展，特别是新型半导体器件(红外LED、红外探测器)和微光学器件(MEMS光栅，MEMS红外热敏探测器)的出现，使一些大型的红外甲烷气体分析仪进行微型集成化了，且具有成本低、体积小、重量轻、便于携带的优点。同时，红外光学气体检测方法也具有检测精度高、量程大、可靠性高、使用寿命长等公认的优点。本论文主要阐述了红外吸收的原理，以及在红外气体检测的经验基础上，采用MEMS技术、集成化技术，研究设计的双通道双补偿原理的MEMS红外探测器，并结合国内碲镉汞探测器的研究现状，设计了利用新型半导体制冷技术的双色碲镉汞探测器应用到气体检测实验当中。文中对气体检测的方法、探测器的原理、红外探测的气室光路结构、温度等外界环境因素的影响等做了详细的阐述。本论文重点介绍了红外探测系统的总体设计思想、系统的微弱信号检测技术以及检测系统的软、硬件设计，对如何应用高集成度混合型芯片作微控制器，来完成多路数据的采集、处理判断、数据的显示和传输等一系列功能作了重点的分析和阐述。微控制器的应用使整个系统很简单地通过一个单片机就控制起来，从而使整个系统功耗大大降低、体积微型化。而针对目前大多数设备不具备数据传输方式这一特性，文章也对满足矿井下以及特殊管道等环境场所的数据传输方式进行了介绍，重点针对CAN总线方式以及无线数据传输方式作了重点阐述。本论文最后还针对煤矿瓦斯检测系统的防护措施进行了较详细的介绍，重点介绍了井下电器设备的防爆原理、技术要求、...