摘要：为了实现检测系统的便携化、小型化和较强的数据处理能力,结合ARM 11嵌入式处理器和LabVIEW数据处理平台,设计并实现了一种嵌入式中红外差分甲烷检测系统。在软件方面,选用S3C6410作为主处理器、WinCE作为嵌入式操作系统,采用Platform Builder工具对该系统的内核文件进行裁剪定制以及移植安装;采用具有较强数据处理能力的LabVIEW作为数据处理平台,通过Touch Panel模块编写并生成可直接运行于WinCE系统的应用程序来处理传感信号。在硬件方面,选用双通道集成传感器IR12GJ,其输出的两路传感信号经前端电路放大和滤波处理后,由数据采集卡对其进行采集并传输给LabVIEW软件程序,经数据处理后获得甲烷浓度。基于所集成的系统,开展了气体标定、误差测量以及系统稳定性实验。实验结果显示,本系统对甲烷气体浓度的检测范围为0~6.5%,对12种气体样品的相对检测误差小于10%。对浓度为0.5%的气体样品进行了长达4小时的稳定性检测,除个别突变点外,最大误差为8.3%。本文所设计的检测系统结合了嵌入式系统体积小以及LabVIEW数据处理能力强的优点,从而具有较好的应用前景。

摘要：由于火灾阴燃过程会产生二氧化碳(CO_(2))气体,故采用基于非色散红外(non-dispersion infrared,NDIR)原理的火灾预警系统来监测CO_(2)浓度来预防火灾事故。该预警系统基于中红外吸收光谱技术,利用CO_(2)气体分子在4.26μm处的基频吸收带,结合红外宽带热光源和双通道热释电探测器,实现了中红外CO_(2)的高灵敏检测。利用配备的CO_(2)气体样品,研究了该系统对CO_(2)气体的传感特性。由于需要将火灾预警系统放在农业机械上工作,机械振动会影响系统光路结构,因此需要对装置进行减振处理。基于杜哈梅积分模型及其在求解振动系统响应问题上的应用,设计了一种减振装置,并对该装置进行了建模仿真,结果显示振动幅度减少了82%。将该减振装置进行室外振动测试,结果显示仪器振动幅度减小了86%~87%,采用减振装置时CO_(2)测量浓度的方差相较未采用减振装置时减小了50.01%,不确定度降低了29.52%。仿真分析及室外振动实验结果表明,该减振系统的减振效果良好,具有性价比高、减振结构简单等优势,具有工程应用价值。