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新型二元混合气体传感器
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2018-02-01
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目前，国内气体浓度流量传感器存在混合气体的浓度、流量计量准确度低的问题。为解决该问题，在深入研究超声波气体流量计测量原理的基础上，准确分析了超声波计量二元混合气体浓度、流量的影响因子，提出了一种基于超声检测的新型二元混合气体传感器设计方案。以TMS320VC5402 DSP作为控制芯片，简化了硬件设计，提高了数据处理能力。采用信号有效范围检验方法，利用高精度A／D采集超声波回波信号，并运用拉伊达准则去除信号噪声。基于能量阈值法的基峰确定过零检测方法，可准确检测超声波过零点，精确计算超声波传播时间。结合理想气体状态方程等理论，计算、分析了二元混合气体浓度和流量。给出了新型二元混合气体传感器及实施方案，并对氧气、氮气组成的二元混合气体进行了试验验证。试验结果表明，该设计方案的浓度误差小于1%，流量误差小于1.2%。
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