宁波气密测试仪厂家

　　核心词：宁波 测试仪 厂家 
　　现代医学研究表明,肺部及呼吸类疾病的发病率与空气中悬浮颗粒物的浓度有密切关系。悬浮颗粒物是指悬浮在大气中的固体、液体颗粒物质的总称,其粒径从0001μm至1000μm以上。PM25是指粒径小于25μm的细颗粒物,目前作为大气污染与疾病负担评估的特征指标。根据世界卫生组织的《空气质量准则》研究表明,建议PM25年均值不超过10μg/m3。近年来,我国空气污染问题逐渐凸显,空气质量日益受到关注,对空气质量检测,尤其是实时的、便携的检测需求越来越大。市场上现有的空气检测仪虽然具备较多功能,但是价格昂贵、体积较大。
　　1、宁波气密测试仪厂家:研制了一种小型空气检测仪
　　本文针对空气质量实时的、便携的检测需求,研制一款小型空气检测仪。
　　2、宁波气密测试仪厂家:具有实时温度检测
　　小型空气检测仪设计小巧,便于携带,具备实时的温度检测、湿度检测以及PM25检测。系统硬件设计采用模块化设计思想,通过参考成熟设计逐步实现。模块化设计思路清晰,易于查错和更改,有利于扩充系统功能。系统硬件包括微控制器模块、粉尘检测模块、温湿度检测模块、A/D模数转化模块、液晶显示模块和按键模块等,小型空气质量检测仪硬件系统模块如图1所示。系统硬件设计在AltiumDesigner软件中设计,包括原理图和PCB图设计。采用STC公司生产的STC89C52单片机,该单片机是一种高性能的8位低功耗微控制器,拥有8k字节容量的程序存储,512字节的RAM,以及丰富的外设,包括32个I/O口、看门狗、定时器、计数器以及4个外部中断等。除了STC89C52单片机之外,微控制器模块要能够正常工作,还包括:电源电路、程序下载电路、复位电路和晶振电路等。单片机晶振电路采用12MHz晶振,起振电容20pF,微控制器模块电路原理如图2所示。粉尘检测是小型空气质量检测仪的关键部分,采用夏普公司生产的型号为GP2Y1014AU0F的粉尘传感器。粉尘检测模块由粉尘传感器和控制板组成,经过精确标定后,能够检测空气中的粉尘浓度。GP2Y1014AU0F传感器是利用光学检测原理,其内部安装有红外发光二极管和光电晶体管,并且对角布置,通过检测灰尘的反射光判断悬浮颗粒物的浓度,具有实用性、准确性和灵敏度高的特点,实物如图3所示。粉尘传感器允许的输入电压范围是5～7V,电流消耗不超过20mA(典型值为11mA),功耗较低。
　　3、宁波气密测试仪厂家:输出为模拟电压
　　输出是一个与所测粉尘浓度成正比的模拟电压量,敏感度为05V/;可检测的最小粒子直径是08μm,工作环境温度范围是-10～ 65℃。控制板与粉尘传感器集成在一起,有6个引脚。
　　4、宁波气密测试仪厂家:但电源滤波器需要增加150Ω电阻和220μf电解电容
　　1引脚为传感器内部发光二极管供电,外接 5V电源,但是注意需要添加一个150Ω电阻和220μF电解电容用于电源滤波。引脚2和引脚4接地端。引脚3接单片机P13口,用于控制内部发光二极管亮灭。5引脚为输出端,输出模拟电压信号,与AD模数转换模块通道0相接。6引脚接 5V电源。粉尘检测模块电路原理如图4所示。
　　5、宁波气密测试仪厂家:式中
　　式中:V表示输出模拟电压值,V;C表示检出浓度,mg/m3;K表示传感器系数,V/;V0表示无尘时输出电压值。温度和湿度指标作为空气质量的重要参数,需要被检测。为了尽可能节省单片机有限的I/O口资源,温湿度检测模块采用DHT11温湿度集成传感器。DHT11是数字式传感器,是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,不仅能够测量空气的温度和相对湿度,还可将测量的结果转换成数字信号,直接输送到单片机进行处理,无需进行模数转换。DHT11数字温湿度传感器主要由一个电阻元器件和一个温度测量元件组成,其校准系数以程序的形式存在其内部的OTP数据存储器中。DHT11数字温湿度传感器共有4个引脚,1引脚和4引脚分别直接与电源和地相连接,3引脚空置,2引脚接单片机P32口,用于接收温度和湿度数据,气密测试仪如图5所示。由于粉尘检测模块输出的是模拟量电压信号,单片机无法直接处理,需要将其先转换为数字信号。模数转换模块采用ADC0832芯片,是一款8位分辨率、双通道模数转换芯片。具有体积小、兼容性好和性价比高等优点。ADC0832芯片共有8个引脚,有两路通道输入。粉尘检测模块输出的模拟量电压信号接入通道0。
　　6、宁波气密测试仪厂家:a/D转换模块的电路原理如图6所示
　　模数转换模块电路原理如图6所示。针对其他模块,系统采用有源蜂鸣器作为声音报警模块;采用红、黄、绿3种颜色的LED灯作为空气质量检测等级标识;采用带有中英文字库的液晶显示屏LCD1602作为液晶显示模块;根据需求,设置3个独立式按键作设置键;这些模块都有成熟的设计电路供参考。主程序是整个软件的核心部分,单片机主程序流程如图7所示。
　　7、宁波气密测试仪厂家:灰尘检测等模块初始化
　　系统上电后,对定时器、液晶、温湿度检测和粉尘检测等模块进行初始化。初始化完成后,主程序使用无条件循环语句while,并且调用各部分的子程序,来实现刷新温度、湿度和粉尘值。在每一个周期,粉尘检测模块检测一次空气中的粉尘浓度,DHT11数字温湿度传感器检测一次空气的温度和相对湿度。并且将检测数值通过显示程序,显示到LCD液晶屏上指定位置。单片机会对粉尘浓度进行判断,粉尘传感器得到的数据经过ADC转换,放入数组里,和设定值进行比较。如果大于设定的值,蜂鸣器会发出响声进行报警;如果低于设定的值,则相应的浓度灯就会进行显示,提示其浓度的范围,如重度污染(红灯)、轻度污染(黄灯)、无污染(绿灯)等。为了使程序具备更好的可读性和移植性,并且体现模块设计思想,系统软件设计时按功能模块编写为子程序。小型空气质量检测仪系统软件包括:短延时子程序、长延时子程序、显示数据子程序、显示命令子程序、外部中断子程序、模数转换子程序、温湿度检测子程序和粉尘检测子程序等。子程序的编写通常参考芯片手册和时序图,子程序调用方便,提升了程序执行效率。这里以温湿度检测子程序为例进行介绍。温湿度检测采用DHT11传感器,由单片机控制器(主机)控制。根据DHT11时序图可知,首先主机I/O口是输出状态,至少保持低电平18ms,当检测到有起始信号时,进入待命状态,主机拉高20～40μs启动了DHT11,等待DHT11应答,此时主机I/O口变为输入状态,等待传输数据。
　　8、宁波气密测试仪厂家:首先将总线向下拉（低电平）80μs
　　当DHT11检测信号后,首先将总线拉低(低电平)80μs然后再拉高(高电平)作为应答。间,就认为出现了故障,DHT11会反馈1个异常信息给单片机,避免单片机一直在这里检索浪费资源。DHT11连续输出5个字节数据给单片机,前4字节为湿度和温度的整数和小数部分,分别为温度高8位数据、温度低8位数据、湿度高8位数据和湿度低8位数据,最后1个字节为校验数据。对于每个字节数据,需要使用for循环语句把每位数据预存到临时变量中,完成了1个字节的传输。系统硬件设计完成后,将设计的PCB图进行加工得到硬制电路板,将电子元器件焊接后完成电路板硬件制作。系统软件设计完成后,通过Keil软件转换成单片机可以识别的二进制Hex文件,并通过程序下载电路下载至单片单片机系统中。将调试好的程序下载到电路的单片机中,然后上电进行联合调试,检测是否能实现预想的功能。
　　9、宁波气密测试仪厂家:系统的各项功能都达到了预期的目标
　　通过测试,系统各项功能均达到预期目标。
　　10、宁波气密测试仪厂家:指示灯等均能正常工作
　　粉尘检测、温湿度检测、LCD显示、按键、指示灯等均能够正常工作。液晶屏第1行实时显示出PM25数值,并经过系统判断确定为轻度污染(黄灯亮起);第2行显示出温度值和相对湿度值。小型空气质量检测仪实物如图8所示。小型空气质量检测仪采用STC89C52单片机控制,选用性价比高的粉尘检测传感器和温湿度传感器,尽可能的做到小型化、便携化和低成本。经过测试,各项功能符合预期,后期还需完成产品的工业设计,以使其能走向市场和推广应用。
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