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低功耗便携一氧化碳智能传感器的设计应用

时间:2018-06-20 09:19来源:www.winsensor.com 作者:郑州炜盛科技 点击:

检测一氧化碳气体浓度对于保障人员及生产安 全都至关重要.随着无线传感网络技术的发展,无 论矿井下还是室内环境中都可以利用大规模自组织 网络实现一氧化碳监测实时化、普遍化.但是,除了 要求传感器在测量范围、测量精度等方面应有新的突 破外,智能传感器对低功耗的要求也越来越高. 传统的一氧化碳传感器存在输出信号弱、抗干扰 能力差、非线性补偿效果不理想等缺陷,因此达不到 较高的精度要求.为减小干扰,传统的一氧化碳变送 器通常采用4~20,mA 电流的双绞线输出,不利于在低功耗的无线传感网中的应用,并且可靠性和稳定性 较差,无法实现自我校准和全天候温度补偿。

超低功耗一氧化 碳智能传感器的设计,其通过I2C 总线连接数字温度传感器 和高精度的模数转换器(ADC),并有电源管理单元, 不仅提高了一氧化碳智能传感器的精度,降低了平均 功耗,而且使智能传感器具有很强的自适应能力.

智能传感器的感知端采用炜盛科技的的ME2-CO一氧化碳电化学气体传感器,其响应速度快、精度高、 稳定性好,而且功耗极低.具体控制过程是:一氧化碳电化学传感器直接与 环境中的一氧化碳气体反应,产生在线性变化的微弱 电流信号,经过I/V(电流/电压)转换成电压信号,滤 波放大后由AD 转换器转换成数字信号,通过I2C 总 线发送给单片机.单片机根据温度传感器测得的温 度值进行温度补偿[5].经过补偿后,将数据包通过串 口发送出去,然后进入休眠状态来降低功耗.单片机 通过电源管理单元来适时通断各单元的电源,从而进 一步降低智能传感器的功耗.该智能传感器对外提 供串行通用接口,同时预留了模拟接口.在人机交互 方面,可以通过通用命令集来实现采样周期的设置、 定值校准、调零、单步运行、停止、重启等控制命令.

一氧化碳传感器

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