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目前，國(guó)內(nèi)氣體濃度流量傳感器存在混合氣體的濃度、流量計(jì)量準(zhǔn)確度低的問(wèn)題。為解決該問(wèn)題，在深入研究超聲波氣體流量計(jì)測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確分析了超聲波計(jì)量二元混合氣體濃度、流量的影響因子，提出了一種基于超聲檢測(cè)的新型二元混合氣體傳感器設(shè)計(jì)方案。以TMS320VC5402 DSP作為控制芯片，簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，提高了數(shù)據(jù)處理能力。采用信號(hào)有效范圍檢驗(yàn)方法，利用高精度A／D采集超聲波回波信號(hào)，并運(yùn)用拉伊達(dá)準(zhǔn)則去除信號(hào)噪聲。基于能量閾值法的基峰確定過(guò)零檢測(cè)方法，可準(zhǔn)確檢測(cè)超聲波過(guò)零點(diǎn)，精確計(jì)算超聲波傳播時(shí)間。結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程等理論，計(jì)算、分析了二元混合氣體濃度和流量。給出了新型二元混合氣體傳感器及實(shí)施方案，并對(duì)氧氣、氮?dú)饨M成的二元混合氣體進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)方案的濃度誤差小于1%，流量誤差小于1.2%。
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