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摘要:四电极NO2电化学传感器作为一种新型的大气NO2传感器,受到越来越多科研工作者的重视.但零点电流、环境温湿度会对NO2电化学传感器工作产生很大干扰,为此文中提出一种数据校正方法来补偿环境因素对大气NO2测量结果的影响.在实验室条件下,先测试传感器系统的稳定性,再测量零点背景电流、传感器响应及温湿度,建立了NO2传感器测量数据校正方法.为验证校正方法可行性,利用该系统对大气NO2进行了连续72 h观测,并与同位置蓝色激光光源CRDS系统的测量结果进行了对比,发现未经温湿度补偿的该系统数据与CRDS数据相关性R2为0.80,经补偿后的数据与CRDS的相关性提高到0.95.结果表明,该方法可有效补偿环境因素对电化学传感器测量大气NO2影响,也给其他电化学传感器温湿度校正提供了理论依据....
摘要:为解决三电极电化学传感器分辨率过低、光学探测仪器成本高昂的困扰,设计了以STM32为核心的NO2 电化学传感器监测系统,利用低成本高分辨率电化学传感技术测量大气中NO2 的体积分数.实验表明:-10~10℃时传感器响应时间 T90受温度影响严重,传感器灵敏度温度特性曲线 S( T)=0. 197 60+0. 002 13T-0. 001 21T2(-10℃ <T<40℃),相关系数R2 高达0. 991 7,时间分辨率为10 s时,系统探测限3σ体积分数约为1. 5×10-9 .验证实验系统的准确性,将其与参考设备LP—DOAS系统对比,二者获得了良好的一致性,线性拟合斜率为1. 159 ±0. 005,相关度R2 达到0. 901.实验结果表明:该技术为环境大气NO2 的精确测量提供了一种低成本途径....
摘要:为削弱电化学传感器温度漂移对检测气体之干扰,研究了SO2电化学传感器的温度特性,提出了根据传感器所输出零点电流与反应电流的温度特性获取其最佳定标温度,并对基于曲线拟合的温度补偿算法做出扣除零点电流的改进,通过设计的基于TMS320F28335DSP 的SO2电化学传感器检测系统做出了相应验证.实验结果表明,宽动态温度范围内,基于最佳定标温度27 ℃下的温度补偿结果平均误差为2.39%,比基于实验室常温20 ℃定标减小了24.84%,提高了检测精准度,同时也给其他电化学传感器温度特性研究提供了借鉴方案....
摘要:为有序疏解大气NO2监测环境日益复杂及成本高昂的光学探测仪器缺乏灵活性的困扰,研制了基于低成本电化学传感技术的测量系统,以四电极电化学传感器为NO2浓度传感载体,基于差分算法补偿痕量浓度下零点电流漂移的干扰,实现了对大气NO2的定量.结果表明,系统在摆脱有线数传束缚的基础上可稳定探测NO2,对100 ppbv的NO2标气响应时间T90 <34 s,标定探得其灵敏度为0.242 mV·ppbv-1,时间分辨率为10s时探测限为1.5 ppbv(3σ).为验证准确性,将系统置于合肥西北郊科学岛进行了连续2个昼夜的大气NO2测量,并与参考设备CRDS系统对比,探讨了测量结果,发现除去该系统因环境湿度贴近极限工作湿度时测量结果奇异部分,二者表现出良好的一致性,R2达到0.940,线性拟合斜率为1.047±0.006,接着分析了温湿度和其他痕量气体等干扰源.研究表明,本技术可为大气NO2高分辨在线监测提供一种低成本便携途径....
[期刊论文] 柏植 凌六一 韩涛 徐雨
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CSTPCD 北大核心
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摘要:研究小型无人机姿态稳定性能控制的问题.针对小型无人机在应用扩展卡尔曼滤波(EKF)融合MEMS的测量值时,融合的结果稳定性较差、易发散的问题,提出了一种模糊自适应EKF算法(FAEKF),利用四元数描述的方法,融合MEMS的测量信息对无人机姿态角进行测量,并设计了模糊自适应控制器实时修正观测噪声矩阵.仿真结果表明,提出的算法能准确的测量出姿态角,且通过与EKF算法仿真结果对比可以看出,FAEKF在稳定性能控制上有较明显改善,有效抑制了姿态角的发散,说明提出算法的有效性,为小型无人机姿态稳定性能的控制提供了一种科学的手段....
[专利] 实用新型 CN201720201908.8
安徽理工大学 2017-11-21
摘要:本实用新型公开了一种单片机控制的智能登山手杖,它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、执行模块、电源模块;所述主控模块包括STM32F103控制器、键盘输入、显示屏、TF卡;所述检测模块包括温湿度传感器、气压计、磁力计、A/D转换器;所述通信模块包括GSM模块、蓝牙模块、GPS模块;所述执行模块包括蜂鸣器和发光二极管;所述电源模块包括锂电池、充放电模块、太阳能电池板;本实用新型能够检测到环境的温湿度、所处高度、方向、行程的信息,在显示屏上显示出来,并通过蓝牙模块将信息传送到手机显示;还可以实现照明灯和播放歌曲的功能,以及手机防盗和手杖防盗和向外发送紧急救援短信的功能,且该手杖可以通过太阳能充电并可以给移动设备充电。
[硕士论文] 徐雨
电路与系统 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:NO2作为重要大气痕量气体,是生成臭氧、二次气溶胶等光化学污染的重要前体物,也是导致酸雨、光化学烟雾的主要来源,同时影响灰霾形成,俨然已是制约城市经济发展与居民身体健康的主要障碍。“十三五”环境规划中指出到2020年要实现氮氧化物(NOx∶NO,NO2)排放总量削减15%。因此,监测大气NO2浓度对评估城市大气污染程度,及推出相关防治举措都有至关重要的指导意义。
  鉴于传统光学探测设备成本高昂、体积庞大监测点灵活性差、受有线数传方式束缚的困扰,本文开展了以低成本电化学传感技术对NO2的探测研究,研制了用于城市大气测量的无线便携式大气NO2高灵敏电化学传感系统。
  系统以高灵敏四电极电化学传感器为NO2浓度传感载体,依托高信噪比调理电路为信号转换载体,利用差分算法补偿痕量浓度下零点电流漂移对测量的干扰,基于TMS320F28335DSP中控单元完成数据采集综合处理,搭载LoRa无线数传突破数据的远距离抗干扰传输,立足LabVIEW监控中心实现浓度反演、校正、显示与存储,基于低成本电化学传感技术攻克了对大气NO2的定量观测。实验表明,系统在摆脱有线数传束缚基础上可稳定探测NO2,对100ppbv的NO2标气响应时间T90<34s,标定探得其灵敏度为0.242mV/ppbv,时间分辨率为10s时检测限为1.5ppbv(3σ)。为验证准确性,将系统置于合肥市西北郊科学岛进行了连续2个昼夜大气NO2观测,并与参考设备CRDS系统对比,探讨了测量结果与演变机理,除去传感系统因环境湿度贴近极限工作湿度时测量结果奇异部分,二者表现出良好一致性,相关度R2达到0.940,线性拟合斜率为1.047±0.006,并证实了检测限的可靠性,最后解析了温湿度和其他痕量气体(O3、NO、SO2)等干扰源。研究结果表明,本系统可为城市大气NO2高灵敏监测在光学仪器之外,提供一种低成本便携、可量产的举措,未来搭载无线传感网络可助力区域性NO2分布特征及时空演变规律的归纳,为NO2污染预报预警、治理控制与环保部门制定政策标准提供科技支撑。
[专利] 实用新型 CN201720017153.6
安徽理工大学 2017-08-08
摘要:本实用新型描述了一种单片机控制的智能手表装置,装置包括主控模块、传感器模块、通信模块、执行模块和记忆模块五大模块;所述的主控模块包括STM32F103控制器、键盘输入和时钟模块;所述的传感器模块包括温度传感器、加速计传感器、磁力计传感器、气压传感器;所述的通信模块包括蓝牙模块;所述的执行模块包括蜂鸣器和显示模块;所述的记忆模块包括存储芯片。本装置能够实现实时时钟显示和闹铃的功能,将测量的温度值、所处高度、用户一天走过的步数、手表水平偏移南方角度的信息在液晶屏上显示,还可以将这些信息通过蓝牙模块发送到用户手机,并有手机防盗的功能。
[专利] 实用新型 CN201720026778.9
安徽理工大学 2017-08-11
摘要:本实用新型公开了一种可智能调速与升降的传送带装置,它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、报警模块、升降模块、电机控制模块;所述主控模块包括STM32F103控制器、键盘输入、液晶显示;所述检测模块包括压力传感器、测速传感器、红外传感器、加速计传感器、陀螺仪传感器;所述通信模块包括2.4G无线模块;所述报警模块包括蜂鸣器和发光二极管;所述升降模块包括电磁阀和液压泵;所述电机控制模块包括变频器、自动制动器和电机;本装置能够自动调节传送带倾角,并将检测到的载物重力、电机的转速、转向、传送带倾角信息送到液晶上显示,并通过无线模块发送到上位机显示,主控制器对检测模块采集的数据分析得到一个合理数据控制变频器,进而控制电机转速,并可以在紧急情况时实现紧急制动。
[专利] 发明专利 CN201710442142.7
安徽理工大学 2017-08-18
摘要:本发明公布了一种超低浓度大气NO2高分辨电化学无线遥测系统,属于大气污染监测领域,包括大气采样模块、浓度传感模块、数据处理模块、上位机监控模块;所述大气采样模块包括过滤膜、干燥剂、转子流量计、抽气泵;所述浓度传感模块包括气室、NO2电化学传感器、低噪声信号调理电路、恒温控制装置;所述数据处理模块包括16位模数转换器ADS1115、DSP主控单元、电源、LoRa无线数传模块A;所述上位机监控模块包括LoRa无线数传模块B、LabVIEW监控中心,本发明构建的低成本便携式大气NO2遥测系统,可实现对低至0.26ppb超低浓度NO2的高精度探测,并具备优异稳定性与可靠性,摆脱了有线方式数据传输的束缚,能有序疏解光学探测设备的主导地位,前景备受瞩望。
[专利] 发明专利 CN201611195935.5
安徽理工大学 2017-03-22
摘要:本发明公开了一种基于电化学传感器的大气NO2探测系统,属于大气环境监测领域,系统包括传感器模块、数据采集与处理模块、人机交互可视化模块;所述传感器模块包括NO2四电极电化学传感器、温湿度传感器;所述数据采集与处理模块包括低噪声信号调理电路、DSP主控单元;所述人机交互可视化模块包括LabVIEW2015平台、声光报警模块,本发明相比传统NO2检测系统更加简洁、小型、便携,可实现对大气中ppb量级低浓度NO2的高精度测量,能够精准扣除低浓度时电化学传感器零点漂移和环境温湿度变化对NO2检测结果的干扰,提高了检测结果的可信度,并且探测系统稳定性高、灵敏度高、线性度高、人机交互界面优良,具备广阔应用前景。
[专利] 实用新型 CN201620241327.2
安徽理工大学 2016-08-31
摘要:本实用新型提供了一种自动稀释农药的农用喷雾器装置,包括AT89C51主控制器、信号采集模块、A/D转换模块、按键模块、显示模块、自动报警模块和执行模块;所述信号采集模块包括液压传感器、流量传感器和光纤红外传感器;所述A/D转换模块包括PCF8591A/D转换芯片;所述按键模块包括4*4键盘;所述显示模块包括LCD1602液晶显示器;所述报警模块包括声音报警器和发光报警器;所述执行模块包括放大电路1、继电器1、电磁阀门、放大电路2、继电器2和小型电机;本装置在稀释农药浓度时,通过采集浓度信息,将信息传递给AT89C51主控制器处理,使农药稀释的浓度更加准确,足以确保消除作物病害。
[专利] 实用新型 CN201620228151.7
安徽理工大学 2016-09-14
摘要:本实用新型提供了一种基于非分散红外光谱吸收的多组分污染气体监测装置,属于大气环境污染监测领域,装置包括红外辐射光源模块、滤光轮模块、多次反射池模块、红外探测器模块,DSP信号处理分析模块;所述红外辐射模块包括镍铬合金丝光源和稳压装置;所述滤光轮模块包括承载多个滤光片的滤光轮和同步电机;所述多次反射池模块包括三个球面镜、进气与排气控制口、加热与恒温模块;所述探测器模块包括热释电红外探测器;所述DSP信号处理分析模块包括多级放大及滤波处理、A/D转换、DSP数据分析、上位机以及报警模块,本实用新型成本低、结构简单、稳定性好、灵敏度高,实现了多组分污染气体同时在线监测且组分与量程可扩展。
[专利] 实用新型 CN201620891740.3
安徽理工大学 2017-01-18
摘要:本实用新型公开了一种新型双分析通道宽动态检测范围的SO2检测装置,属于大气污染监测领域,装置包括红外光源模块、滤光轮模块、样品池模块、数据采集模块、数据分析模块;所述红外光源模块包括镍铬合金丝和加热装置;所述滤光轮模块包括承载2种滤光片的滤光轮和直流电机;所述样品池模块包括三个球面镜、进气与出气控制口、加热与恒温模块;所述数据采集模块包括硒化铅红外探测器、信号调理、A/D转换;所述数据分析模块包括DSP数据处理、上位机以及报警模块,本实用新型可实现2ppm??104ppm宽动态范围的SO2浓度测量,既能克服传统非分散红外气体分析技术检测灵敏度与宽动态测量范围无法同时兼顾的缺陷,又能保证系统良好测量线性度。
[专利] 发明专利 CN201710135940.5
安徽理工大学 2017-05-10
摘要:本发明公开了一种基于球载的大气边界层NO2垂直探测系统,属于大气污染监测领域,包括高空数据采集与调理模块、高空数传模块、探空气球装置、陆地数传模块、陆地数据分析模块;高空数据采集与调理模块包括NO2电化学传感器、参比电化学传感器、低温漂信号放大与滤波电路、温湿度传感器、GPS模块、DSP主控板、电源模块;高空数传模块包括无线串口透传模块;探空气球装置包括气象探空气球;陆地数传模块包括无线串口透传模块、USB转串口模块;陆地数据分析模块包括LabVIEW2015平台、Origin8平台,本发明相比传统NO2探测设备突出了小型便携,可实现对大气边界层NO2的高精度垂直测量,能保障高空复杂环境下探测结果的稳定性与可靠性,具备广阔发展前景。
[专利] 实用新型 CN201620700539.2
安徽理工大学 2016-12-07
摘要:本实用新型公开了一种谐波抑制单相光伏并网逆变器,主要包括光伏电池、DC/DC电压转换器、DC/AC电压逆变器、LCL滤波器、STM32控制器一、LCD显示屏一、JTAG接口一、A/D转换器、电压检测、电流检测、STM32控制器二、LCD显示屏二、JTAG接口二、电压锁相、谐波检测;DC/DC电压转换器将固定的直流电压变换为可变的直流电压;DC/AC电压逆变器将直流电能转变成交流电,经过LCL滤波器后与电网中的交流电吻合;STM32控制器一对DC/DC电压转换器输出的电压和电流进行实时分析、逻辑判断和实时控制;STM32控制器二对LCL滤波器输出的电压和谐波进行系统分析、逻辑判断和实时控制,使输出的交流电更为平滑,谐波含量更低;该光伏逆变器效率高,性能稳定,逆变后谐波含量少,易实现。
[专利] 实用新型 CN201620710035.9
安徽理工大学 2016-11-30
摘要:本实用新型公开了一种智能谐波抑制三相光伏并网逆变器,主要包括光伏电池、DC/DC电压转换器、DC/AC电压逆变器、LCL滤波器、TMS320F2812PGFA控制器、电流检测一、电压检测、A/D转换器一、A/D转换器二、PWM发生器一、PWM发生器二、MPPT、LCD显示屏、JTAG接口、A/D转换器三、A/D转换器四、A/D转换器五、电流检测二、电流检测三、电流检测四;DC/DC电压转换器将固定的直流电压变换为可变的直流电压;DC/AC电压逆变器将直流电能转变成交流电,经过LCL滤波器后与电网中的交流电吻合;TMS320F2812PGFA控制器对整个系统进行实时分析、逻辑判断和实时控制,使输出的交流电更为平滑,谐波含量更低;该光伏逆变器效率高,性能稳定,逆变后谐波含量少,易实现。
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