SnO2气体传感器动态测试系统设计

"基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统 (2013年)，由张留忠和郝志廷发表在《云南民族大学学报：自然科学版》上，旨在准确测量室内苯气体含量。系统采用C8051F020微处理器，设计了恒流电桥测试电路，以及动态加热电路，以提高SnO2气敏传感器的检测精度。传感器阻值随气体浓度增加呈幂函数衰减规律，检测范围在87.86至1757.20 mg/m³之间。该系统具有低功耗、高精度、智能化和低成本等优点。" 本文主要讨论了一个基于恒流电桥的SnO2气敏传感器动态测试系统的开发，这个系统特别针对室内苯气体的检测。苯是一种常见的有害气体，尤其在新建或装修后的室内环境中，其浓度的准确测量对于保障人员健康至关重要。系统的核心是C8051F020微控制器，这是一种高性能的单片机，用于处理数据和控制整个测试流程。 恒流电桥测试电路是系统的关键组成部分，它确保了气敏元件的电阻变化与输出电压之间存在线性关系。这种线性关系使得传感器能够更准确地转换气体浓度变化为可读的电信号。动态加热电路则是通过微处理器监控电源电压，调整脉宽调制（PWM）信号的占空比，从而精确控制传感器的加热温度。这一功能有助于优化传感器的工作状态，提高其对苯气体的敏感性和检测精度。 实验结果显示，传感器的阻值随着苯气体浓度的增加而按照幂函数规律衰减。这意味着当苯气体浓度增大时，传感器的响应更加敏感。该系统的检测范围覆盖了87.86到1757.20 mg/m³的苯气体质量浓度，涵盖了室内可能存在的大部分浓度水平。 此外，该系统还具备多项优点。低功耗特性使其适合长期部署在室内环境，无需频繁更换电源。高精度确保了测量结果的可靠性，有助于及时发现苯气体超标情况。智能化的设计允许系统自动调整工作参数，简化了操作。而低成本则意味着这种技术更易于推广和应用到实际生活中。 基于恒流电桥的SnO2气体传感器动态测试系统提供了一种高效、精确且经济的方法来监测室内苯气体的浓度，对环境保护和公众健康具有重要意义。未来的研究可能涉及优化传感器材料、扩大检测气体种类，以及进一步提升系统的自动化程度。