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基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统

2014-04-21 14:38
来源: 与非网

  引脚说明及接口电路:

  ①电源引脚(VDD、GND)

  SHT10的供电电压为2.4V~5.5V。传感器上电后,它从“休眠”状态恢复过来。在此期

  间不发送任何指令。电源引脚(VDD和GND)之间可增加1个100nF的电容器,用于去耦滤波。

  ②串行接口

  SHT10的两线串行接口(bidirectional 2-wire)在传感器信号读取和电源功耗方面都做了优化处理,其总线类似I2C总线但并不兼容I2C总线。(图4中为2、3接口)

  (2)二氧化碳浓度传感器

  ①CDM4161简介

  CDM4161是费加罗公司生产的一种CO2气体浓度测试模块, 其在空气中对CO2有很高的选择性,CO2浓度的测量范围为400~4000 ppm,对一氧化碳和甲烷等气体不敏感,CDM4161内部集成的单片机可对传感器采集到的信号处理和自动校准,以使其输出的电平值与CO2气体的浓度保持良好的线性关系.有别于固态或者液态电解质气体传感器,CDM4161是利用半导体材料的各种化学特性将空气中含有的特定气体(即待测气体)以适当的电信号检测和定量的器件。其优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、寿命长、便于集成化、智能化,同时能使检测转换一体化.因此,项目选用CDM4161来完成对二氧化碳浓度的实时采集转换一体化。

基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统  

  图5

  ②CDM4161的工作原理

  CDM4161对外提供5个引脚(图5),其引脚的功能描述如表一所示

基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统  

  表一 CDM4161引脚功能表

  工作时CDM4161引脚l接+5 V电源,引脚2输出电压范围0.4~4 V,相当于CO2气体浓度范围为400~4 000 ppm。随监测到CO2浓度的高低变化,引脚3相应输出高、低电平可以控制外部通风设备。引脚4在传感器故障时输出低电位,可通过该引脚连接蜂鸣器.以及时监测CDM4161工作状态。

  (3)二氧化硫浓度传感器

  二氧化硫浓度传感器采用2SH12二氧化硫半导体传感器, 2SH12二氧化硫传感器是高性能的气体检测传感器,可用于对工业中SO2气体的检测。其对二氧化硫气体有有很好的选择性,

  灵敏度很高,同时具有良好的重复性和长期的稳定性及抗干扰,适合本系统的开发需求。

  特性参数

  回路电压:(Vc)5-24V

  取样电阻:(RL)0.5-20KΩ

  加热电压:(VH)5±0.1V

  加热功率:(P)约750mW

  灵敏度:R0(air)/RS(100ppmC2H5OH)>5

  响应时间:Tres<10秒

  恢复时间:Trec<30秒

  工作环境:温度-10-+50℃、相对湿度0-90%RH.

  (4)一氧化碳浓度传感器

  一氧化碳浓度传感器拟采用CO/CF-1000,其湿度精度最高可达到±1.8%RH,外壳耐碱耐腐蚀,可用于工业园区的一氧化碳浓度检测。

  CO/CF-1000技术规格:

  测量范围   :0-1000 ppm(可选200ppm,300 ppm;500 ppm;2000 ppm;4000 ppm)

  最大负荷  :20000 ppm

  内置过滤器:过滤酸性气体(可选带氢气补偿〈2%,过滤SO2和H2S)

  工作寿命  :空气中3年

  输  出  :100±20nA/ppm   4-20mA(一氧化碳检测模块)

  分辨率  :0.5 ppm

  温度范围  :20℃ to 45℃

  压力范围  :大气压±10%

  响应时间 (T90):< 40 seconds

  湿度范围  :15-90 %RH(非凝结)

  零点输出 (纯净空体,20℃):-1 to +3 ppm

  最大零点漂移(20℃-40℃) :10 ppm

  长期漂移   :<2% /每月

  推荐负载值 :10Ω

  偏置电压  :无需              

  线性度输出:线性

  重复性 : <2%

  存储温度  :5℃ to 20℃

  存储寿命  :6个月(容器内)

  重  量:约13克(5.4克,32克可选)

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