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室内空气品质监控系统的开发与研制

作　者: 马学童
导　师: 王磊
学　校: 西北工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 室内空气品质 监控 气体传感器阵列 室内空气品质综合指数 温湿度补偿
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 362次
引　用: 8次
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内容摘要


随着人们对环境及健康问题的日益重视，室内空气品质状况的监控正得到越来越多的关注。本文围绕室内空气品质监控系统的开发与研制工作，具体而详尽地介绍了一种基于半导体传感器阵列的室内空气品质监控系统的开发原理和实现方案。文章首先系统地介绍了室内空气品质的研究现状、主要污染物及其危害，提出了室内空气模型；然后，建立了室内空气品质实验装置并通过实验和对实验数据的分析，确立了传感器的输出模型及温湿度补偿方法，提出了室内空气品质综合指数的概念和算法。最后，文章介绍了室内空气品质监控系统的软硬件构成及设计方法。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 引言  8-9
  1.2 室内空气品质(IAQ)  9-10
  1.3 主要污染源  10
  1.4 无机污染物及危害  10-13
    1.4.1 一氧化碳(CO)  10-11
    1.4.2 氮氧化物(NO_x)  11
    1.4.3 二氧化硫(SO_2)  11-12
    1.4.4 臭氧(O_3)  12
    1.4.5 氨(NH_3)  12-13
  1.5 挥发性有机污染物(VOC)  13-14
    1.5.1 甲醛(HCHO)  13-14
    1.5.2 苯及苯系衍生物  14
  1.6 香烟烟雾  14-15
  1.7 物理污染  15-16
  1.8 室内空气标准  16
  1.9 室内空气模型  16-19
    1.9.1 简易箱式模型(Simple Box Models)  17-18
    1.9.2 复杂箱式模型(Complex Box Model)  18-19
  1.10 本论文的主要研究内容  19-20
第二章 室内空气品质实验装置  20-34
  2.1 硬件部分  20-31
    2.1.1 气体传感器阵列  20-28
      2.1.1.1 GGS*000系列气体传感器  20-22
      2.1.1.2 GGS*000系列气体传感器电气特性  22-24
      2.1.1.3 GGS*000系列气体传感器测量电路  24-28
    2.1.2 信号调理  28-30
    2.1.3 数据采集与处理  30
    2.1.4 气体实验装置  30-31
  2.2 软件部分  31-32
    2.2.1 数据采集记录软件  31-32
    2.2.2 采样数据浏览器  32
  2.3 小结  32-34
第三章 标准气体实验及数据分析  34-45
  3.1 标准气体实验  34-36
    3.1.1 静态配气法  34
    3.1.2 注射器配气法  34-36
  3.2 气体传感器阵列特性  36-42
    3.2.1 上电响应稳定时间  36-38
    3.2.2 外界干扰对传感器的影响  38-40
    3.2.3 传感器湿度漂移的补偿  40-42
    3.2.4 传感器的交叉敏感性  42
  3.3 传感器阵列的数学建模  42-43
  3.4 数据预处理  43-44
  3.5 小结  44-45
第四章 室内空气实验及数据分析  45-51
  4.1 室内空气实验方法  45
  4.2 实验数据分析  45-49
    4.2.1 室内外空气品质的季节变化  45-46
    4.2.2 室外主要污染物在一天内的变化情况  46-48
    4.2.3 室内空气品质实验数据  48-49
  4.3 室内空气品质综合指数  49-50
  4.4 小结  50-51
第五章 室内空气品质监测与控制系统设计  51-64
  5.1 系统简介  51-52
  5.2 系统硬件组成  52-60
    5.2.1 微控制器  52-54
      5.2.1.1 ADμC812最小系统  53
      5.2.1.2 ADμC812的A/D转换  53-54
      5.2.1.3 ADμC812的编程与调试  54
    5.2.2 串行接口  54-55
    5.2.3 LED显示驱动  55
    5.2.4 I~2C总线  55-58
    5.2.5 数据存储器24LC256  58-59
    5.2.6 实时钟PCF8593  59
    5.2.7 声光报警与控制接口  59-60
  5.3 系统软件设计  60-61
    5.3.1 MCU监控软件  60-61
    5.3.2 工具软件  61
  5.4 抗干扰设计  61-62
  5.5 低功耗设计  62-63
  5.6 小结  63-64
第六章 结束语  64-66
  6.1 论文工作总结  64
  6.2 论文的创新之处  64-65
  6.3 论文的后继工作  65
  6.4 论文的意义  65-66
参考文献  66-68
插图索引  68-69
表格索引  69-70
致谢  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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