井下环境信息采集与处理硬件实现的研究

发布时间：2019-10-09 19:28

【摘要】：煤矿在开采中，经常发生瓦斯爆炸，造成生命与财产的损失，因此对煤矿的安全呼声越来越高。为了避免煤矿事故发生，需要对井下的环境参数进行检测。目前常见的气体检测仪几乎都只是检测某种气体的浓度。若需检测多个参数，就要多个检测设备同时运行，这样既增加了成本又不方便使用。本课题所研究的能将多种信息参数检测集成一体的检测仪表即井下多参数检测仪就满足了这一需要。 本检测仪主要检测环境中CH4、CO、H2S和O2的浓度及温湿度六个参数，以FPGA为处理器，，与气体传感器构成系统中心，还加入了温、湿度传感器检测环境温湿度。并对气体传感器的温度补偿进行研究，通过该算法对气敏传感器的温度漂移进行补偿修正。通过对环境空气的浓度进行分析，当浓度超出危险值时，系统立即报警。本系统主要包括：气敏传感器、信号调理电路、A/D模块、FPGA处理模块、温湿度传感器、LCD显示、键盘、报警模块、电源模块等。 本文主要详细介绍系统硬件的设计，根据系统的高精度低功耗要求挑选器件，并分析研究每个模块的硬件电路。利用实验测试系统，并分析实验结果，尤其分析了系统误差，对检测仪基本功能进行了验证。虽测试结果有误差，但不影响其性能，仍需进一步的优化。最后指出了系统的缺陷与不足。
【图文】：

2 井下多参数检测仪的要求和原理。图如图 2-4。V1、V2为两个晶体管，它们的结电极电流。由其原理图可知， 2+ BEBEU U管基极发射极间电压相等。 = ′ + ′ = 20120010012lnlnlnCCCrgCrgBEBEIIqkTIBTqkTUIBTqkTUUU

图 2-5 电流型 PTAT 电路、V4性能相同的 PNP 管 V5，它与型温度传感器电路，如图 2-6。晶体所以 V5与 R2所组成的电路与另外mqkTRRU IRln01202 = =
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD76

【参考文献】

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本文编号：2546922