二氧化碳传感器MG811应用电路原理图
二氧化碳传感器的工作原理
随着我国大气污染日益严重，近日杭州、北京等大半个中国都被雾霾严重袭击。传感器作为测量气体浓度的一种检测装置也在此同时不断的出现和发展。传感器的种类繁多，每种传感器都适用一定的应用领域，在测量气体上包括化学传感器、陶瓷传感器和测量湿度的温湿度记录仪，二氧化碳传感器等。 传感器需要经常校准，并只能在清洁的环境中工作。传统的co2传感器对于像co2这样的不可燃气体的测量尤其困难，化学传感器很难胜任这项工作，使用寿命也很短。其他的各种间接测量方法，由于它们通常不仅仅对一种气体组成度敏感。所以其精度很低且漂移量较大。与化学二氧化碳传感器相比，光学测量仪器有许多优点，但其昂贵的价格也确时降低了它的市场竞争力。不过，随着产品集成化程度的提高，其生产成本也正在降低。 这种co2传感器的工作原理是：采用了单束双波长非发散性红外线洲量方法，其独特之处在于它的滤光镜——1种袖珍电子调谐干扰仪。这种滤光铣保证了它所透过的光波波长的精确性和稳定性，避免了由于滤光镜厦探刹器不匹配而发生的问题及传统的旋转式滤光镜所产生的磨损。本文所要讨论的是光学测量方法中的一种即非发散性红外线测量。 各种气体都会吸收光。不同的气体吸收不同波长的光，比如co2就对红外线（波长为4。26m）最敏感。二氧化碳分析仪通常是把被测气体吸入一个测量室，测量室的一端安装有光源而另一端装有滤光镜和探测器。滤光镜的作用是只容许某一特定波长的光线通过。探测器则测量通过测量室的光通量。探测器所接收到的光通量取决于环境中被测气体的浓度。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/b312995263.html,/
生物传感器的研究现状及应用
生物传感器的研究现状及应用 生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？ 让我们来看看生物通最近的一些报道： 英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。 苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（BiosensorPlatform）”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。 来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）
现代温室大棚智能设计
现代温室大棚智能设计控制系统 设计报告 项目编号： 指导教师： 组员：
摘要 本设计从使用简单、调整方便和功能完备出发，采用LPC1114处理器，开发了全程菜单操作环境，以LCD12864液晶显示，采用UAN-480射频无线传输数据。具有全中文提示和参数显示设置，4×4行列式键盘输入，采用了DS18B20温度传感器、DHT11湿度传感器和MG811二氧化碳传感器，实现对温室大棚的检测。具有DS1302实时时钟显示，人工设定温室大棚环境条件，当温室大棚环境发生改变时，系统自动记录检测数据，通过GSM模块实现短消息报警，并自动控制风机和除湿机工作，进行温室大棚的降温和除湿，及植物浸水检测。配备无线烟感、无线门禁和水浸检测器输入，增强了仓库防火防盗的能力，与移动网络的结合实现无人值守。 关键词：LPC1114；LCD液晶；GSM；UAN-480 Abstract This design from the simple to use, easy to adjust and complete functions, adopting LPC1114 processor, developed a full menu operating environment to LCD12864 liquid crystal display, a full Chinese display prompts and parameters set, 4 ×4 determinant keyboard input, using the DS18B20 temperature sensor, DHT11 humidity sensors and MG811 carbon dioxide sensor to realize the detection storage environment. With the DS1302 real time clock display, manual settings warehouse storage environmental conditions, when the storage environment changes, the system automatically records test data, through the GSM module for SMS alarm, and automatic control of fans and dehumidifiers work, the grain depots in the cooling and dehumidification. Equipped with a wireless smoke detector, flood detector, wireless access and input, and enhance the warehouse fire, water and security capacity, and the combination of mobile networks to achieve unattended. Key words: LPC1114; LCD; GSM; Wireless inpu
CO2传感器在呼气末二氧化碳(ETCO2)
CO2传感器在呼气末二氧化碳（ETCO2）监测中的应用 呼气末二氧化碳（ETCO2）监测是一项无创、简便、实时、连续的功能学监测指标。 其在急诊科的临床工作中得到了越来越广泛的使用。工采了解到在呼吸过程中将测得的二氧化碳浓度与相应时间一- -对应描图，即可得到所谓的二氧化碳曲线。 对于小气道梗阻导致通气困难的患者，如重症哮喘和慢性阻塞性肺病患者，在采用二氧化碳分压监测仪时，由于肺泡内气体排出速度缓慢，时相Ⅱ波形上升趋于平缓。气体存留在肺泡内的时间较久，肺泡气的二氧化碳分压更接近静脉血二氧化碳分压。这一部分气体在呼气后期缓慢排出，使得二氧化碳波形在时相Ⅲ呈斜向上的鲨鱼鳍样特征性改变。 严重气道梗阻患者，因死腔通气比例增大，可导致呼出气二氧化碳分压显著下降。对于治疗性低通气患者，例如急性呼吸窘迫综合征患者进行保护性肺通气策略治疗时，小潮气量(6mL/kg甚至更低)通气增加了二氧化碳滞留的风险。实时监测ETCO2，可以及时发现二氧化碳潴留，并减少动脉血气检查频次。 低通气高危患者监测，推荐深度镇静镇痛或麻醉患者监测ETCO2。对于存在低通气风险的患者，例如镇痛镇静、门急诊手术的患者，使用ETCO2监测仪发现的通气异常早于氧饱和度下降和可观察到的低通气状态。 呼吸末二氧化碳测量技术近年来有了很大的发展，特别是二氧化碳检测设备的关键部件，如红外光源和红外探测器的发展，为二氧化碳传感器检测技术的进步提供了很大的帮助。该技术在临床实践中的应用越来越广泛，临床对该技术的要求也越来越高。例如，对信号质量控制、呼吸参数测量的准确性和可靠性提出了更高的要求。 工采英国GSS高速响应红外二氧化碳传感器(NDIR CO2传感器) - SprintIR，具有高速检测（20Hz）的特性，其非扩散红外光吸收技术的感测技术适用于捕捉CO2浓度快速度变化的领域，如新陈代谢评估和呼吸机。 1/ 1
MG811型CO2气体传感器
1 MG811型CO2气体传感器 特点 对CO2有良好的灵敏度和选择性受温湿度的变化影响较小良好的稳定性、再现性 应用 空气质量控制系统发酵过程控制 温室CO2浓度检测 结构及测试电路 元件结构及测试电路如下图。传感器由固体电解质层（1），金电极（2），铂引线（3），加热器（4），陶瓷管（5），100目双层不锈钢网（6），镀镍铜卡环（7），胶木基座（8），针状镀镍铜管脚（9）组成。 工作原理 本传感器采用固体电解质电池原理，由下列固体电池构成： 空气，Au|NASICON||碳酸盐|Au,空气，CO 2 当传感器置于CO2气氛中时，将发生以下电极反应： 负极：2Li ++CO 2+1/2O 2+2e -=Li 2CO 3正极：2Na ++1/2O 2+2e -=Na 2O 总电极反应：Li 2CO 3+2Na +=Na 2O +2Li ++CO 2 传感器敏感电极与参考电极间的电势差（EMF）符合能斯特方程： EMF =Ec -(R x T)/(2F)ln (P(CO 2)) 上式中：P(CO 2)—CO2分压Ec —常量R —气体常量 T —绝对温度（K ）F —法拉第常量 在图1B 中，元件加热电压由外电路提供，当其表面温度足够高时，元件相当于一个电池，其两端会输出一电压信号，其值与能斯特方程符合得较好。元件测量时放大器的阻抗须在100—1000G Ω之间，其测试电流应控制在1pA 以下
深圳鑫赛创电子科技有限公司E-mail:sales@https://www.360docs.net/doc/b312995263.html, 2规格： 灵敏度特性： 图2给出了传感器的灵敏度特性曲线。 其中： 温度：28℃、相对湿度：65%、氧气浓度：21% EMF:元件在不同气体，不同浓度下的输出电势 响应恢复特性： 从图3中可以看出：固体电解质元件具有较好的响应恢复特性。 温湿度特性： 符号参数名称技术条件备注V H 加热电压 6.0±0.1V AC or DC R H 加热电阻30.0±5%Ω室温 I H 加热电流约200mA P H 加热功耗约1200mW Tao 使用温度-20—50Tas 储存温度-20—70 ?E M F 输出信号 30—50mV 350— 10000ppmCO2 2
二氧化碳传感器方案
XXX公司 二氧化碳传感器在会议室内使用的方案 XXXX公司 2013年4月10日
目录 第一部分二氧化碳的概述 (3) 第二部分二氧化碳传感器在通风控制领域的应用 (4) 第三部分二氧化碳传感器的在楼宇自中的优点 (8) 第四部分XXX项目涉及二氧化碳传感器改造的房间 (9)
第一部分二氧化碳的概述 我们的地球被一层大气包围着，其中氧气占21％，78％是氮气，1％是其它气体。这1％气体当中，就有只有一小部分为二氧化碳气体，约为300ppm（百万分之一，即0.03％），它比空气重1.5倍；可吸收红外波，产生温室效应。 二氧化碳在空气中的含量越高，对人体的影响就越大，当二氧化碳含量高出0.7％时，人体就会感到不舒服，当超过10％时，人体就会出现昏迷和死亡。达到20％，人就会在几秒内死亡（详见图一）。因此在人群比较密集的地方，二氧化碳含量是一个非常重要的参数，直接关系到人体舒适度和安全。但是它又是植进行光合作用的重要元素，也可以说，没有二氧化碳，也就没有自然界的生机勃勃。因此，由于二氧化碳气体这些特性，使得像机场、大厦、办公室、厂矿、温室、实验室、化工、食品保鲜等行业都会需要对二氧化碳值进行测量。
图一：二氧化碳含量所产生的影响 第二部分二氧化碳传感器在通风控制领域的应用根据相关标准，室内二氧化碳(CO2)的浓度和通风率之间有着密切的关系。无论是在空间内, 人多或是少的情况下，此系统能有效地节约宝贵的能源和保持室内良好的空气品质。一般上, 安装以CO2控制为基础的通风控制系统带来的好处显现, 设备的投资可在两年内由所节省的能源得到回报。目前，这种通风控制系统已经被广泛地应用在带有先进大楼集中管理(BMS)系统的智能化楼宇群中。 本系统结构应用在需要实现通风控制的环境中。 如下图，整个自动化通风系统的最小组成包括：一个eSENSE2传感器及一个PP-116电源模块（可以提供传感器24VDC电源和控制换气扇230VAC电源的继电开关）。
颜色传感器产品说明书
【产品展示图片】 引脚说明
1、S0 2、S1 3、OE 4、GND 5、VCC 6、OUT 7、S2 8、S3 简要说明 一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳 操作说明请参看我们的优酷视频：https://www.360docs.net/doc/b312995263.html,/龙戈电子 适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等等附录： 颜色传感器TCS230及颜色识别电路
随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝（RGB）三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器，TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单，图1是TCS230的引脚和功能框图。 图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。 从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二氧化碳浓度毕设
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二 氧化碳浓度毕设 设计总讲明Ⅱ General Description of Construction Design Ⅳ 第1章绪论6 1.1 研究的目的及意义6 1.2 国内外研究的情形7 1.3 系统的要紧性能指标和工作任务8 1.4 方案论证8 第2章工具简介 10 2.1 C语言10 2.2 IAR软件11 第3章硬件设计16 3.1 主控芯片的介绍16 3.1.1 MSP430F149的工作方式17 3.1.2 P口介绍19 3.1.3 MSP430指令的介绍24 3.1.4 MSP430中断介绍和储备器断介绍26 3.1.5 MSP430定时器28 3.1.6 时钟模块 30 3.1.7 比较器模块31 3.1.8 模数转换模块32 3.2 电源电路的设计32 3.3 晶振和复位电路以及USB下载电路的设计35 3.4 液晶显示模块LCD12864 37 3.5 时钟芯片DS1302 39 3.5.1 DS1302 的差不多组成和工作原理40 3.5.2 DS1302 内部寄存器41
3.6 温湿度芯片45 3.7 二氧化碳气体传感器49 3.7.1 二氧化碳浓度传感器TGS4160概述49 3.7.2 TGS4160的内部结构49 3.7.3 TGS4160的工作原理50 3.7.4 二氧化碳检测电路设计 52 3.8 超限操纵处理模块52 第4章软件设计 54 4.1 程序的流程图设计54 4.1.1 主程序设计流程图54 4.1.2 温湿度和气体采集及处理框图 69 4.1.3 LCD12864显示流程图85 第5章调试与体会91 5.1 调试过程91 5.2 总结体会92 致谢93 参考文献 95
二氧化碳传感器检测原理
CO2传感器/变送器原理 目前检测CO2的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等这些方法普遍存在着价格贵、普适性差等问题测量精度还较低。而传感器法具有安全可靠、快速直读、可连续监测等优点目前应用于二氧化碳气体传感器主要有电化学式、热传导式、电容式、固体电介质式和红外吸收式等。下面主要介绍几种传感器 1、固体电解质CO2气体传感器 固体电解质CO2气体传感器是由Gauthier提出的。初期用K2CO3固体电解质制备的电位型CO2传感器受共存水蒸气影响很大难以实用后来有人利用稳定化锆酸盐Zr O2?MgO设计一种CO2敏感传感器。La F3单晶与金属碳酸盐相结合制成的CO2传感器具有良好的气敏特性在此基础上有人提出利用稳定化锆酸盐/碳酸盐相结合而成的传感器。1990年日本山田等人采用NASICON(Na+超导体)固体电解质和二元碳酸盐(Ba CO3Na2CO3)电极使传感器响应特性有了大的改进。但是这类电位型的固态CO2传感器需要在高温(400~600℃)下工作且只适宜于检测低浓度CO2应用范围受到限制。现有采用聚丙烯腈(PAN)、二甲亚砜(DMSO)和高氯酸四丁基铵(TBAP)制备了一种新型固体聚合物电解质。以恰当用量配比PAN(DMSO)2(TBAP)2聚合物电解质呈有高达10-4S·cm- 1的室温离子电导率和好的空间网状多孔结构 由其在金微电极上成膜构成的全固态电化学体系在常温下对CO2气体有良好的电流响应特性消除了传统电化学传感器因电解液渗漏或干涸带来的弊端又具有体积小、使用方便的独到优点但其成本过。
2、电容式传感器 电容式传感器是利用金属氧化物一般比其碳酸盐的介电常数要大利用电容的变化来检测CO2。报道采用溶胶——凝胶法以醋酸钡和钛酸丁脂为原材料乙醇和醋酸为溶剂制备了BaTi O3纳米晶材料。采用这种纳米晶材料为基体制备电容式CO2气体传感器.其缺点是检测低浓度CO2时输出倍号小且易受其他气体的影响。 3、光纤CO2传感器 光纤CO2传感器利用CO2与水结合后生成的碳酸酸性很弱其酸性的检测多采用灵敏度较高的荧光法如杨荣华等人研制的基于荧光碎灭原理的有叶琳的聚氯乙烯敏感膜其原理是利用环糊精对叶琳的荧光增强效应且该荧光能被溶液中二氧化碳碎灭该膜响应速度快、重现性好、抗干扰能力强测定碳酸的范围达到了 4.75×10?7~3.90×10?5mol/L这对化学传感器来说是一个较好的性能指标。该方法克服了化学发光传感器消耗试剂的不足不必连续不断地在反应区加送试剂。但其系统繁琐此外使用寿命也较短。 4、红外吸收型CO2传感器（如安易买商城上销售的TELASIA VS08-K 二氧化碳传感器/变送器） 红外吸收c o2传感器是利用不同气体对红外辐射有着不同的吸收光谱吸收强度与气体浓度有关的事实来检测co2浓度的。红外吸收型气体分析检测仪一般由红外辐射源(白炽灯或者红外LED)测量气样室波长选择装置(滤光片)红外探测装置(如热电探测器热电池)组成。如果气体吸收谱线在入射光谱范围内那么红外辐射透过被测气体后在
生物传感器的原理及应用
生物传感器的原理及应用 摘要: 随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。 关键词:生物传感器；原理；应用；发展 Abstract: As information technology and biological engineering technology, bio-sensors has been very rapid development，today's developed countries regard the biosensor technology as the key to the 21st century, given a high priority. Biosensors are widely used in traditional medicine not only to promote the development of medicine, but also in space life science, food industry, environmental monitoring and widely used in military and other fields. Keyword s: biosensor; principle; application; development
目录 一. 引言 (4) 二. 生物传感器的原理 (4) 三. 生物传感器的应用 (5) 3.1.生物传感器在医学领域的应用 (5) 3.1.1. 基于中医针灸针的传感针 (5) 3.1.2.生物芯片 (5) 3.1.3.生物传感器的临床应用 (5) 3.2.生物传感器在非传统医学领域的应用 (6) 3.2.1．在空间生命科学发展中的应用 (6) 3.2.2．在环境监测中的应用 (6) 3.2.3．在食品工程中的应用 (6) 3.2.4．在军事领域的应用 (6) 四. 生物传感器的未来 (7) 五. 结束语 (7) 六. 参考文献 (7)
二氧化碳传感器 CO2
IRceL ? CO2 Technical Specifications Non-Dispersive Infra-Red (NDIR)0-5% vol. Carbon Dioxide Within ± (0.1% vol CO 2 + 4% of concentration) <35 Seconds < ±0.003% CO 2< ±0.075% CO 2 See Operating Principles OP17 Product Dimensions All dimensions in mm All tolerances ±0.15mm unless othewise stated IMPORTANT NOTE: Connection should be made via PCB sockets only. Soldering to the pins will seriously damage your sensor. All performance data is based on conditions at 20°C, 50%RH and 1013mBar, using City Technology recommended circuitry. For sensor performance data under other conditions, refer to the Characterisation Note and Operating Principles. Carbon Dioxide (CO 2) Gas Sensor Part Number: IRCEL-CO2R MEASUREMENT Operating Principle Measurement Range Accuracy (-20°C to +50°C)Response Time (T 90)Repeatability: Zero 5% CO 2Linearity 3-5 VDC, 3.3 V to utilise EEPROM calibration <100 mW at 3.3 V 2 Hz, 50% duty cycle 0.005% CO 2 at zero 0.15% CO 2 at range <10 Seconds ELECTRICAL Supply Voltage Power Consumption Recommended Lamp Frequency Minimum Resolution Warm-up Time Stainless Steel (see back page) 23 g Any MECHANICAL Housing Material Weight Orientation General Purpose Portable / Fixed CO 2 Detection -20°C to +50°C 0 to 99% RH (non-condensing)700 to 1300 mBar with compensation ENVIRONMENTAL Typical Applications Operating Temperature Range Operating Humidity Range Operating Pressure Range < 80 ppm CO 2 per month -20°C to +50°C > 5 years 12 months from date of despatch LIFETIME Long Term Zero Drift Recommended Storage Temp MTBF Standard Warranty Key Features & Benefits: ?Integrated thermister for accurate temperature compensation ?EEPROM programmed with sensor specfic performance characteristics ? Compact Size Pin Function 1Lamp return 2Lamp +5V 3+5V pyro supply 4Detec tor output 5Referenc e output 6Thermis tor output 7 0V py ro s upply 中国 北京赛斯维测控技术有限公司北京市朝阳区望京西路４８号金隅国际Ｃ座１００２ 电话：＋８６ ０１０ ８４７７ ５６４６传真：＋８６ ０１０ ５８９４ ９０２９邮箱：i angarmy@https://www.360docs.net/doc/b312995263.html,
生物传感器原理及应用
Chapter １生物传感器 （Biosensors） ? 1.1 Generalization（概述）? 1.2 Principle （基本原理）? 1.3 Classification（分类）? 1.4 Application（应用）
1.2 生物传感器工作原理 被测对象生物敏 感膜 （分子 识别感 受器） 电 信 号 换 能 器 物理、化学反应 化学物质 力 热 光 声 . . . 图16-1 生物传感器原理图
BIOSENSORS 1.2 生物传感器原理 无论是基于电化学、光学、热学或压电 晶体等不同类型的生物传感器，其探头均由 两个主要部分组成，一是感应器，它是由对 被测定的物质（底物）具有高选择性分子识 别功能的膜构成。二是转换器，它能把膜上 进行的生化反应中消耗或生成的化学物质， 或产生的光、热等转变成电信号，最后把所 得的电信号经过电子技术的处理后，在仪器 上显示或记录下来。
换能器（T r a n s d u c e r ）感受器（R e c e p t o r ）= 分析物（Analyte ） 溶液（Solution ）选择性膜（Thin selective membrane ） 识别元件（Recognition ）生物传感器工作机理 测量信号（Measurable Signal ） BIOSENSORS
（1）将化学变化转变成电信号 酶传感器为例,酶催化特定底物发生化学反应,从而使特定生成物的量有所增减。用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器.常用转换装置有氧电极、过氧化氢。
基于STM32与3G技术的植物工厂远程监测系统
基于STM32与3G技术的植物工厂远程监测系统 【摘要】植物工厂代表着未来农业的发展方向，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领 域之一。植物工厂的发展方向是大型化和家庭化，然而不论何种发展方向，都要求我们可以从客户端中远程实时的检测植物工厂的植物的生长状态与环境参数情况。所以基于3G 通讯技术，我们设计了一套远程监测系统，并给出了软硬件的设计方案。实验结果证明，对植物工厂可以起到长期稳定的监测效果。 【关键词】植物工厂3G STM32 引言：近年来国家越来越重视农业生产问题，而植物工厂则是国际上公认的设施农业最高级的发展阶段，是一种技术高度密集，不受或很少受自然条件制约的全新生产方式。目前植物工厂的检测方式一般都是在植物工厂内部使用显 示屏幕方式直接呈现，然而对于未来大规模植物工厂或者家庭植物工厂而言[1]，用户更需要的是远程就可以得知植物工厂内植物的生长情况与环境参数如何。正是由于这种需求，所以我们设计了本系统。 一、系统框架 本系统由感知层子系统，传输层子系统与应用层子系统
构成。其中感知层子系统与传输层子系统主要由下位机硬件构成，而应用层子系统则是通过C++语言进行编程的客户端。总体框架如图1所示。 二、感知层子系统 本子系统硬件由STM32F103ZET6单片机作为主控芯片，采用了DHT11大气温湿度传感器，BH1750FVI光照强度传感器，SMS-II-100土壤温湿度传感器与MG811二氧化碳浓度传感器。利用单片机对传感器检测到的数字量或模拟量进行采集和转化，以便后续通过传输层子系统发送到上位机进行处理。 1、主控制器模块。本系统采用的控制单元是意法半导体公司的STM32单片机，它具有32位处理器，时钟频率达到72MHZ，具有丰富的外设资源，是专为高性能，低功耗，低成本的嵌入式设备而设计的芯片，较强的运算能力足以达到本系统的要求。它主要负责采集和处理传感器数据并通过3G模块将数据打包传送至上位机中。 2、多传感器检测模块。1）DHT11温湿度传感器。DHT11数字温湿度传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。该传感器测量湿度的量程为20～90% RH，精度为±5% RH，测量温度量程为0～50 ℃，精度为±2℃，工作电压为3.5～5，5V，工作电流平均为0.5mA，分辨率为8位，采样周期为1s。值得注意
二氧化碳传感器参数
二氧化碳传感器参数 二氧化碳传感器参数特点： ★整机体积小,重量轻 ★高精度,高分辨率,响应迅速快. ★上、下限报警值可任意设定，自带零点和目标点校准功能，内置温度补偿，维护方便. ★数据恢复功能，免去误操作引起的后顾之忧. ★外壳采用特殊材质及工艺，不易磨损，易清洁，长时间使用光亮如新. 二氧化碳传感器参数技术参数： ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★防高浓度气体冲击的自动保护功能
二氧化碳传感器参数结构图： 二氧化碳传感器参数接线示意图 : 二氧化碳气体传感器参数 工作电压DC5V±1%/DC24±1% 波特率9600测量气体二氧化碳气体检测原理电化学采样精度±2%F.S 响应时间<30S 重复性±1%F.S 工作湿度10-95%RH，(无冷凝)工作温度-30～50℃长期漂移≤±1%（F.S/年） 存储温度-40～70℃预热时间30S 工作电流≤50mA 工作气压86kpa-106kpa 安装方式7脚拔插式质保期1年输出接口7pIN 外壳材质铝合金使用寿命2年外型尺寸(引脚除外) 33.5X31 21.5X31 测量范围详见选型表 输出信号TTL(标配)0.4-2.0VDC(常规)/4-20mA 数字信号格式 数据位:8;停止位:1;校验位:无;
传感器PIN脚定义图: 传感器应用场所： 医药科研、学校科研、制药生产车间、烟草公司、环境检测、楼宇建设、消防报警、污水处理、石油石化、化工厂、冶炼厂、钢铁厂、煤炭厂、热电厂、锅炉房、加气站、垃圾处理厂、隧道施工、输油管道、工业气体过程控制、室内空气质量检测、地下燃气管道检修、危险场所安全防护、设备检测等。
MG811
MG811型CO2气体传感器 特点 对CO2有良好的灵敏度和选择性 受温湿度的变化影响较小 良好的稳定性、再现性 应用 空气质量控制系统 发酵过程控制 温室CO2浓度检测 结构及测试电路 元件结构及测试电路如下图。传感器由固体电解质层（1），金电极（2），铂引线（3），加热器（4），陶瓷管（5），100目双层不 锈钢网（6），镀镍铜卡环（7），胶木基座 （8），针状镀镍铜管脚（9）组成。 工作原理 本传感器采用固体电解质电池原理， 由下列固体电池构成：空气， Au|NASICON||碳酸盐|Au，空气，CO2 当传感器置于CO2气氛中时，将发 生以下电极反应： 负极： 2Li + + CO2 + 1/2O2 + 2e - = Li2CO3 正极： 2Na+ + 1/2O2 + 2e- = Na2O 总电极反应： Li2CO3 + 2Na + = Na2O + 2Li + + CO2 传感器敏感电极与参考电极间的电势差 （EMF）符合能斯特方程： EMF = Ec - (R x T) / (2F) ln (P(CO2)) 上式中： P(CO2)—CO2分压 Ec—常量 R—气体常量 T—绝对温度（K） F—法拉第常量 在图1B中，元件加热电压由外电路 提供，当其表面温度足够高时，元件相当 于一个电池，其两端会输出一电压信号， 其值与能斯特方程符合得较好。元件测量 时放大器的阻抗须在100—1000GΩ之 间，其测试电流应控制在1pA以下。 规格：
符号 参数名称 技术条件 备注 V H 加热电压 6.0±0.1 V AC or DC R H 加热电阻 30.0±5%Ω 室温 I H 加热电流 约200mA P H 加热功耗 约1200mW Tao 使用温度 -20～50℃ Tas 储存温度 -20～70℃ ? E M F 输出信号 30—50mV 350—10000ppmCO 2 灵敏度特性： 图2给出了传感器的灵敏度特性曲线。 其中： 温度：28℃、 相对湿度：65%、 氧气浓度：21% EMF:元件在不同气体，不同浓度下的输出电势 响应恢复特性： 从图3中可以看出：固体电解质元件具有较好的响应恢复特性。 温湿度特性： MG811灵敏度特性 250 260 270280290300310 320330100 1000 10000 ppm E M F (m V ) CO2酒精CO CH4 MG811温度特性（65%RH) 250 270290310330350-20 0204060 E M F (m V ) 350ppmCO23500ppmCO2 MG811湿度特性（室温） 290 300310320330340350 360 020406080 100湿度（%RH) E M F (m V ) 350ppmCO23500ppmCO2 响应恢复特性（3500ppmCO2) 280 2852902953003053103153203253300 5 10 15 20 时间（s)E M F (m V )
二氧化碳传感器使用说明书
产品简介 二氧化碳传感器采用进口传感芯片，用于检测各种环境中CO2的浓度，具有精度高、稳定性好等特点。信号变送器采用先进的集成电路模块，可根据用户的不同需求输出电压、电流等信号。仪器体积小巧，安装方便且便携，性能可靠；采用专有线路，线性好，负载能力强，传输距离长，抗干扰能力强。本产品可广泛用于办公楼、公共场所、温室大棚、生产厂房等场所二氧化碳浓度的检测。 技术参数 量程范围：0～2000ppm 准确度：±（40ppm+2%F?S） 分辨率：1ppm 供电方式：□DC 5V □DC 12V □DC 24V □其他 输出形式：□电流：4～20mA □电压：0～4V □RS232 □RS485 □TTL电平：（□频率□脉宽） □其他 仪器线长：□标配：2.5米 □其他 负载电阻: 电压型：RL≥1K 电流型：RL≤250Ω 工作温度：-40℃～70℃ 相对湿度：0～100% 产品重量：140g 产品功耗：4.8mW 计算公式 电压型（0～4V）： C= V / 4 × 2000 （C为测量二氧化碳浓度值（ppm），V为输出电压（V）） 电流型（4～20mA输出）： C=（I-4 ）/ 16 × 2000 （C为测量二氧化碳浓度值（ppm），I为输出电流（mA）） 接线方法 （1）若配备本公司生产的气象站，直接使用传感器线将传感器与气象站上的相应接口相连即 可。 （2）若单独购买变送器，变送器配套线线序分别为： 红色：电源＋ 黄色：输出信号 绿色：电源 — （3 ）变送器电压、电流两种输出接线方式： （电压输出方式接线） （电流输出方式接线）
结构尺寸 变送器尺寸 66 m m 49 m m 98 mm 使用说明 将传感器按接线方法中的说明接线，然后置于欲测量二氧化碳浓度的位置，打开电源和采集仪开关，即可获取测量点二氧化碳浓度。 RS485（带地址）通讯协议 一、串口格式 数据位 8位 停止位 1位 校验位 无 波特率 9600 两次通信间隔至少1000ms 以上 二、通讯格式 【1】写入设备地址 发送： 00 10 00 AA (16进制数据) 说明： 00 - 广播地址(必须为0) 10 - 写入操作(固定) 00 - 地址命令(固定) AA - 写入的新地址(唯一,1-255) 返回： OK (OK 表示返回成功) 【2】读取设备地址 发送： 00 03 00(16进制数据) 说明： 00 - 广播地址(必须为0) 03 - 读取操作(固定) 00 - 地址命令(固定) 返回： Address = XXX (ASCII 码数据，如 Address = 001，Address = 123等) 说明： Address - 地址指示 XXX - 地址数据，不足3位整数时，前面补0； [1]其中单位后面跟一回车换行数据，两个字 节，16进制数据为0x0D 0x0A ； [2]上述说明中忽略了空格和'='等过渡字符。 【3】读取实时数据 发送： AA 03 0F (16进制数据) 说明： AA - 设备地址(唯一,1-255) 03 - 读取操作(固定) 0F - 数据地址(固定) 返回： C02 = XXXppm (ASCII 码数据，如 C02 =012ppm,CO2 = 005ppm 等) 说明： CO2 - 表示二氧化碳 XXX – CO2数据，不足2位整数 时，前面补0； PPM - 单位 [1]其中单位后面跟一回车换行数据，两个字节，16进制数据为0x0D 0x0A ； [2]上述说明中忽略了空格和'='等过渡字符。
生物传感器的发展现状与趋势
生物传感器的应用与发展趋势 摘要：生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术, 是一种将生物感应元件的专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的分析装置，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续检测的特点。生物传感器的高度自动化、微型化与集成化，减少了对使用者环境和技术的要求，适合野外现场分析的需求，在生物、医学、环境监测，视频，医药及军事医学等领域有着重要的应用价值。 关键词：生物传感器;应用;发展趋势 1生物传感器 从几百年以前,人类就已经在使用生物传感器,而生物传感器的研究始于1962年,Clark和Lyons首先提出使用含酶的修饰膜来催化葡萄糖,用pH计和氧电极来检测相应的信号转变。1967年,Updike和Hick 正式提出了生物传感器这一概念,并成功制备了第一支葡萄糖生物传感器,这一工作对生物学来说具有里程碑意义。生物传感器研究的全面展开是从20世纪80年代开始的,1977年,Kambe等用微生物作识别元素制备了生物传感器,为拓宽检测物的范围,所用到的识别元素不断得到扩展,如细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素先后被应用于生物传感器的构筑中。换能器的种类和质量也不断得到提高和发展,随后细胞、DNA、RNA、抗体等识别元素也被应用于生物传感器中。逐渐从电化学向光谱学、热力学、磁力、质量及声波等方向拓展,这也使得生物传感器在种类和应用领域上得到发展。 1.1 生物传感器简介 生物传感器指对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质与适当的理化换能器如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 将葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯酰胺胶体中加以固化，再将此胶体膜固定在隔膜氧电极的尖端上，便制成了葡萄糖传感器。当改用其他的酶或微生物等固化膜，便可制得检测其对应物的其他传感器。固定感受膜的方法有直接化学结合法；高分子载体法；高分子膜结合法。现已发展了第二代生物传感器:微生物、免疫、酶免疫和细胞器传感器，研制和开发第三代生物传感器，将系统生物技术和电子技术结合起来的场效应生物传感器，90年代开启了微流控技术，生物传感器的微流控芯片集成为药物筛选与基因诊断等提供了新的技术前景。由于酶膜、线粒体电子传递系统粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗体膜对生物物质的分子结构具有选择性识别功能，只对特定反应起催化活化作用，因此生物传感器具有非常高的选择性。缺点是生物固化膜不稳定。 在21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。 1.2 生物传感器的分类 生物传感器主要有下面三种分类命名方式： 1．根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器，微生物传感器，细胞传感器，组织传感器和免疫传感器。相应的敏感材料依次为酶、微生物个体、细胞器、动植物组织、抗原和抗体。 2．根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极传感器，半导体生物传感器，光生物传感器，热生物传感器，压电晶体生物传感器等，换能器依次为电化学电极、半导体、光电转换器、热敏电阻、压电晶体等。 3.以被测目标与分子识别元件的相互作用方式进行分类有生物亲和型生物传感器、代谢型或催化型生