利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，屬于氣敏傳感器檢測(cè)領(lǐng)域，用于解決現(xiàn)有氧偏壓環(huán)境下的測(cè)試系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不能實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，且數(shù)據(jù)顯示終端一般位于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，可能對(duì)操作員造成損害的問(wèn)題，技術(shù)要點(diǎn)是：包括氣室、氣敏傳感器陣列、溫度檢測(cè)與控制模塊、單片機(jī)、存儲(chǔ)模塊、藍(lán)牙傳輸模塊、系統(tǒng)顯示模塊、上位機(jī)和手機(jī)終端；所述存儲(chǔ)模塊連接于單片機(jī)，且存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)氣敏傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述的單片機(jī)連接系統(tǒng)顯示模塊，單片機(jī)通過(guò)串口與上位機(jī)相連接，且該單片機(jī)通過(guò)藍(lán)牙傳輸模塊與所述終端相連。效果是：可以使得操作員遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)仍然可以觀察顯示數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)操作員的損害。
【專利說(shuō)明】
利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于氣敏傳感器檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種氧偏壓環(huán)境靜態(tài)配氣測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于目前市場(chǎng)上推出的VOC氣敏傳感器，我們主要研究它在有氧環(huán)境下的氣敏特性和溫度特性，其檢測(cè)方法主要在有氧環(huán)境下進(jìn)行，通過(guò)在靜態(tài)配氣測(cè)試系統(tǒng)中(有氧)，利用單片機(jī)采集在不同氣體濃度和溫度下的氣敏傳感器氣敏響應(yīng)數(shù)據(jù)，從而檢測(cè)氣敏傳感器的氣敏特性和溫度特性。但是，這種檢測(cè)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前氣體檢測(cè)方面的需求。通常，對(duì)于目前市場(chǎng)上推出的氣敏傳感器，在有氧環(huán)境中可能表現(xiàn)出良好的氣敏特性和溫度特性?？僧?dāng)把這種氣敏傳感器運(yùn)用在某些特定的場(chǎng)合，比如在航空航天、化工、生產(chǎn)、醫(yī)療等現(xiàn)代科技的氧偏壓環(huán)境運(yùn)用場(chǎng)合，就失去了原有的氣敏特性和溫度特性。因而，氣敏傳感器無(wú)氧檢測(cè)越來(lái)越多的用于氣敏特性和溫度特性的檢測(cè)。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，由于對(duì)傳感器的測(cè)試全面性差，功能不齊全，測(cè)試方法不當(dāng)，測(cè)試數(shù)據(jù)也不能實(shí)時(shí)保存，不方便用戶對(duì)傳感器歷史資料的查詢等原因，使得研究人員或工程師對(duì)后續(xù)傳感器及氣敏材料的研究產(chǎn)生了很大的瓶頸，并使傳感器的研究止步不前，而對(duì)于傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和多種終端的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)與顯示，可以避免某些危害環(huán)境下直接觀察的對(duì)操作員的損害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有氧偏壓環(huán)境下的氣體傳感器測(cè)試系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不能實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，且數(shù)據(jù)顯示終端一般位于測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，可能對(duì)操作員造成損害的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，且使用多終端，近程和遠(yuǎn)程的顯示，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離采集現(xiàn)場(chǎng)而進(jìn)行的數(shù)據(jù)顯示，避免操作員受到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的損害。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型使用如下技術(shù)方案:一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)配氣測(cè)試系統(tǒng)，包括氣室、氣敏傳感器陣列、溫度檢測(cè)與控制模塊、單片機(jī)、存儲(chǔ)模塊、藍(lán)牙傳輸模塊、系統(tǒng)顯示模塊、上位機(jī)和手機(jī)終端;所述的氣室為非氧環(huán)境的密閉氣室，氣敏傳感器陣列安裝于氣室中，所述的氣敏傳感器陣列中的各氣敏傳感器加裝一加熱絲，該加熱絲與可調(diào)穩(wěn)壓電源電連接，所述的氣敏傳感器陣列連接于單片機(jī)，所述溫度檢測(cè)與控制模塊連接于單片機(jī)，所述存儲(chǔ)模塊連接于單片機(jī)，且存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)氣敏傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述的單片機(jī)連接系統(tǒng)顯示模塊，單片機(jī)通過(guò)串口與上位機(jī)相連接，且該單片機(jī)通過(guò)藍(lán)牙傳輸模塊與所述手機(jī)終端相連。
[0006]進(jìn)一步的，所述的溫度檢測(cè)與控制模塊，包括溫度控制繼電器，其連接于單片機(jī)，且所述溫度控制繼電器與密閉環(huán)境加熱裝置連接，溫度檢測(cè)傳感器連接于單片機(jī)，且用于檢測(cè)所述氣室溫度。
[0007]進(jìn)一步的，所述的密閉環(huán)境加熱裝置，包括可調(diào)穩(wěn)壓電源及安裝于所述氣室的加熱絲，可調(diào)穩(wěn)壓電源與加熱絲電連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)模塊是SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0009]進(jìn)一步的，所述的系統(tǒng)顯示模塊是IXD顯示屏。
[0010]進(jìn)一步的，所述的上位機(jī)是計(jì)算機(jī)。
[0011]所述的單片機(jī)還連接于控制按鍵。
[0012]有益效果:由于本實(shí)用新型配置了所述的存儲(chǔ)模塊，完成對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，且系統(tǒng)還配置了系統(tǒng)顯示模塊、上位機(jī)和手機(jī)終端，單片機(jī)使得顯示模塊可以對(duì)采集參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、并且，單片機(jī)與上位機(jī)通過(guò)串口通訊、單片機(jī)與手機(jī)終端通過(guò)藍(lán)牙模塊通訊，可以使得操作員遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)仍然可以觀察顯示數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)操作員的損害。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，包括氣室、氣敏傳感器陣列、溫度檢測(cè)與控制模塊、單片機(jī)、存儲(chǔ)模塊、藍(lán)牙傳輸模塊、系統(tǒng)顯示模塊、上位機(jī)和手機(jī)終端。所述單片機(jī)是基于Cortex3內(nèi)核ARMV7架構(gòu)的STM32F103ZET6單片機(jī)芯片，所述的氣室為氧偏壓環(huán)境的密閉氣室，該氧偏壓環(huán)境，可以使用0.2Pa的真空栗對(duì)密閉氣室抽取而獲得。氣敏傳感器陣列安裝于氣室中，所述的氣敏傳感器陣列中的各氣敏傳感器加裝一加熱絲，該加熱絲與可調(diào)穩(wěn)壓電源電連接，其中，可調(diào)穩(wěn)壓電源通過(guò)調(diào)壓旋鈕調(diào)節(jié)氣敏傳感器陣列中各個(gè)氣敏傳感器的加熱絲的溫度，以便實(shí)現(xiàn)檢測(cè)在氧偏壓環(huán)境下氣敏傳感器對(duì)不同溫度的響應(yīng)特性，所述的氣敏傳感器陣列連接于單片機(jī)，其響應(yīng)特性數(shù)據(jù)被單片機(jī)采集，所述溫度檢測(cè)與控制模塊連接于單片機(jī)，所述存儲(chǔ)模塊連接于單片機(jī)，且存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)氣敏傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述的單片機(jī)連接系統(tǒng)顯示模塊，單片機(jī)通過(guò)串口與上位機(jī)相連接，且該單片機(jī)通過(guò)藍(lán)牙傳輸模塊與所述手機(jī)終端相連。單片機(jī)通過(guò)采集各氣敏傳感器的氣敏相應(yīng)特性數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理等步驟，通過(guò)串口通信，把數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī);單片機(jī)通過(guò)藍(lán)牙遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)，在手機(jī)APP端將數(shù)據(jù)以顯示，同時(shí)，單片機(jī)在系統(tǒng)顯示模塊將數(shù)據(jù)予以顯示。
[0015]作為一種實(shí)施例，所述的溫度檢測(cè)與控制模塊，包括溫度控制繼電器，其連接于單片機(jī)，且所述溫度控制繼電器與密閉環(huán)境加熱裝置連接，以控制密閉環(huán)境加熱裝置的啟動(dòng)和停止，溫度檢測(cè)傳感器連接于單片機(jī)，且用于檢測(cè)所述氣室溫度。所述的密閉環(huán)境加熱裝置，包括可調(diào)穩(wěn)壓電源及安裝于所述氣室的加熱絲，可調(diào)穩(wěn)壓電源與加熱絲電連接。
[0016]作為另一種實(shí)施例，所述存儲(chǔ)模塊是SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述的系統(tǒng)顯示模塊是LCD顯示屏。所述的上位機(jī)是計(jì)算機(jī)。所述的單片機(jī)還連接于控制按鍵。且，此外，系統(tǒng)還包括電源供電模塊和控制按鍵，電源供電模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)低壓電源的供電，控制按鍵和手機(jī)APP共同實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的完整控制。
[0017]實(shí)施例2:具有與實(shí)施例1相同的技術(shù)方案，更為具體的是，一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，基于Cortex3內(nèi)核ARMV7架構(gòu)的STM32F103ZET6單片機(jī)芯片，通過(guò)對(duì)一些氣敏傳感器及氣敏材料在非氧環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后發(fā)送給手機(jī)終端。如圖1所示，主要技術(shù)方案從以下幾點(diǎn)進(jìn)行展開:
[0018](I)下位機(jī)核心處理器，采用32位的STM32F103ZET6芯片模塊，硬件資源比較豐富，對(duì)數(shù)據(jù)的處理和分析能力穩(wěn)定性好，在STM32處理器的內(nèi)存中先預(yù)存一定的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)狀態(tài)的控制設(shè)備。
[0019](2)SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存，SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要基于STM32處理器的數(shù)據(jù)保存模塊，對(duì)傳感器研究過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)保存。
[0020](3)基于手機(jī)APP的藍(lán)牙遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，手機(jī)APP主要基于Java開發(fā)的手機(jī)終端軟件，通過(guò)藍(lán)牙與本項(xiàng)目自助開發(fā)的基于CC2430的藍(lán)牙模塊進(jìn)行配對(duì)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和控制。
[0021](4)溫度傳感器主要采用DS18B20，DS18B20主要采用一線總線的形式，主要采集氣敏傳感器傳感器檢測(cè)環(huán)境的溫度狀況。
[0022](5)氣敏傳感器陣列，傳感器陣列主要采用多個(gè)傳感器陶瓷底座，同時(shí)封裝在一塊PCB板上，可是實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
[0023](6)氧偏壓環(huán)境的建立采用0.2Pa的真空氣栗，對(duì)氣密性良好的容器進(jìn)行抽氣，實(shí)現(xiàn)氧偏壓環(huán)境的建立。
[0024](7)IXD液晶顯示，IXD液晶顯示主要采用一塊可觸摸控制的7寸LCD顯示數(shù)據(jù)與運(yùn)行狀態(tài)等，通過(guò)STM32可對(duì)IXD液晶顯不屏顯不的內(nèi)容進(jìn)彳丁控制。
[0025]本實(shí)施例的上述技術(shù)方案，可以得到以下效果:
[0026]( I)采樣氧偏壓環(huán)境的氣敏傳感器測(cè)試，填補(bǔ)了市場(chǎng)上對(duì)氧偏壓環(huán)境傳感器檢測(cè)的市場(chǎng)空缺。
[0027](2)采樣手機(jī)APP的藍(lán)牙遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)保存，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程可控性，避免了及距離接觸有毒有害氣體。
[0028](3)采用LABVIEW上位機(jī)顯示界面，通過(guò)下位機(jī)處理的數(shù)據(jù)，在上位機(jī)機(jī)上形象直觀的顯示出來(lái)。
[0029](4)SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，該模塊和手機(jī)藍(lán)牙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)保存模塊相輔相成，使得整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存能力更加強(qiáng)大和完善。
[0030](5)采用7寸LCD顯示屏，方便顯示STM32處理的數(shù)據(jù)和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。具有數(shù)據(jù)穩(wěn)定、顯示豐富、外擴(kuò)資源豐富、易操作等優(yōu)點(diǎn)。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明創(chuàng)造披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括氣室、氣敏傳感器陣列、溫度檢測(cè)與控制模塊、單片機(jī)、存儲(chǔ)模塊、藍(lán)牙傳輸模塊、系統(tǒng)顯示模塊、上位機(jī)和手機(jī)終端;所述的氣室為氧偏壓環(huán)境的密閉氣室，氣敏傳感器陣列安裝于氣室中，所述的氣敏傳感器陣列中的各氣敏傳感器加裝一加熱絲，該加熱絲與可調(diào)穩(wěn)壓電源電連接，所述的氣敏傳感器陣列連接于單片機(jī)，所述溫度檢測(cè)與控制模塊連接于單片機(jī)，所述存儲(chǔ)模塊連接于單片機(jī)，且存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)氣敏傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述的單片機(jī)連接系統(tǒng)顯示模塊，單片機(jī)通過(guò)串口與上位機(jī)相連接，且該單片機(jī)通過(guò)藍(lán)牙傳輸模塊與所述手機(jī)終端相連。2.如權(quán)利要求1所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度檢測(cè)與控制模塊，包括溫度控制繼電器，其連接于單片機(jī)，且所述溫度控制繼電器與密閉環(huán)境加熱裝置連接，溫度檢測(cè)傳感器連接于單片機(jī)，且用于檢測(cè)所述氣室溫度。3.如權(quán)利要求2所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的密閉環(huán)境加熱裝置，包括可調(diào)穩(wěn)壓電源及安裝于所述氣室的加熱絲，可調(diào)穩(wěn)壓電源與加熱絲電連接。4.如權(quán)利要求1所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲(chǔ)模塊是SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。5.如權(quán)利要求1所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)顯示模塊是LCD顯示屏。6.如權(quán)利要求1所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位機(jī)是計(jì)算機(jī)。7.如權(quán)利要求1所述的利用手持式藍(lán)牙客戶端監(jiān)控的氧偏壓環(huán)境氣體傳感器靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機(jī)還連接于控制按鍵。
【文檔編號(hào)】H04B5/00GK205621264SQ201620354063
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】楊宏, 孫炎輝, 吳寶春, 丁紀(jì)峰, 田新海
【申請(qǐng)人】大連民族大學(xué)