论文部分内容阅读
随着社会的不断进步,能源消耗日益增多,氢能的利用在社会中的地位日益提高,随之而来是由氢气引起的事故屡屡发生。因此,如何快速的、有效的、精确的、长期的检测氢气浓度变得越来越重要。针对目前的氢气浓度检测的各种弊端,本文基于谐振腔型氢气传感器,采用分布式系统架构,设计和开发了氢气浓度检测系统。本文主要的研究内容以及成果如下:1.首先介绍了氢气浓度检测的背景以及意义,分析氢气浓度检测技术的国内外研究现状以及发展态势,简单介绍了谱估计方法的研究现状以及嵌入式系统。2.针对分布式终端,构建氢气浓度检测系统架构,并分析了系统各个部分的需求。针对检测终端,基于miro2440BSP包,完成了LCD移植,SPI驱动、AD驱动、铁电存储驱动、语音驱动、GPRS以及Zigbee驱动的编写,实现了本系统的底层开发,为系统的应用程序开发提供了必要条件。3.基于Visual Studio2008C#开发了谐振腔氢气浓度检测终端嵌入式软件,该软件大体分为以下几个模块:主程序、数据采集模块、算法运算模块、界面显示模块、报警模块、GPRS模块、协议封装模块、Zigbee模块以及铁电存储模块。实现了数据采集、浓度显示、语音报警以及数据保存等功能。4.基于Visual Studio2008C#开发了和设计了谐振腔型氢气浓度检测中心PC端软件,该软件采用Microsoft OfficeAccess数据库,采用Zigbee模块与终端进行通信,实现了终端数据的保存、终端参数设置以及终端实时监控等功能。由于本系统终端是分布式的,故该软件显得尤为重要,对不同地方的终端集中管理,极大提高效率。5.从谐振腔型氢气检测原理出发,分析了频率和相位与氢气浓度的关系。介绍了频谱检测以及相位检测的方法,并做仿真实验以及平台实验,对其结果作了分析。最后实现了基于谐振腔氢气浓度检测的算法,并做了等效电路实验,对实验结果做了分析。