基于MPSO-BP算法的四电极电化学气体传感器温度补偿研究

1

作者 刘伟 鲁露 +2 位作者 杨文博 赵曼玉 魏广芬 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-34,共6页

针对四电极电化学气体传感器的测量精度极易受环境温度影响的问题,提出一种基于粒子群优化BP神经网络算法(PSO-BP)的温度补偿方法。利用改进的PSO算法(MPSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,构造四电极电化学气体传感器的温度补偿模型... 针对四电极电化学气体传感器的测量精度极易受环境温度影响的问题,提出一种基于粒子群优化BP神经网络算法(PSO-BP)的温度补偿方法。利用改进的PSO算法(MPSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,构造四电极电化学气体传感器的温度补偿模型,并设计了气体传感器测试系统。实验结果表明,MPSO-BP算法可有效提高BP神经网络的收敛速度和泛化能力;基于MPSO-BP算法的四电极气体传感器温度补偿模型,可将温度补偿误差控制在0.1%以内。 展开更多

关键词 温度补偿 电化学气体传感器 粒子群优化 BP神经网络 四电极

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基于LabVIEW的电化学气体传感器特性测试系统的设计与研究 被引量：4

2

作者 乔记平 吕玉祥 +1 位作者 胡海林 张朝霞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第12期90-92,96,共4页

文中针对电化学气体传感器使用中存在的交叉灵敏度问题和气体传感器的特性漂移问题,设计了一套基于LabVIEW的传感器性能参数测试系统。系统由增强型51单片机构成的下位机与上位机组成,并利用定电位电解二氧化硫传感器对该系统进行了相... 文中针对电化学气体传感器使用中存在的交叉灵敏度问题和气体传感器的特性漂移问题,设计了一套基于LabVIEW的传感器性能参数测试系统。系统由增强型51单片机构成的下位机与上位机组成,并利用定电位电解二氧化硫传感器对该系统进行了相应的实验验证。实验结果表明,该系统可较好的测量气体传感器的各种特性参数和曲线,为精确获取传感器最佳工作点、以及对交叉灵敏度和特性漂移引起的测量误差的修正补偿提供依据。 展开更多

关键词 电化学气体传感器 特性参数 LABVIEW 单片机

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养殖场空气污染监测系统设计——基于电化学气体传感器的应用研究 被引量：4

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作者 郎利影 魏娜 贾鑫 《农机化研究》 北大核心 2012年第8期216-218,244,共4页

针对养殖场周围空气污染问题,根据三电极电化学气体传感器的工作原理,设计了养殖场空气污染监测系统。该系统选用嵌入式LPC2148芯片作为终端控制器,VC++6.0创建上位机监控界面,使用串口通信控件MSComm和终端进行通信,并用MSChart图表控... 针对养殖场周围空气污染问题,根据三电极电化学气体传感器的工作原理,设计了养殖场空气污染监测系统。该系统选用嵌入式LPC2148芯片作为终端控制器,VC++6.0创建上位机监控界面,使用串口通信控件MSComm和终端进行通信,并用MSChart图表控件绘制了NH3和H2S气体浓度曲线。为此,详细地介绍了系统终端与上位机界面的设计和原理。实验证明,该系统能准确、灵敏地检测出有毒气体的浓度,在养殖场周围环境保护上具有很好的应用价值。 展开更多

关键词 电化学气体传感器 LPC2148 串口通信 VC++ 养殖场空气污染

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脉冲电势调制型电化学气体传感器

4

作者 周仲柏 冯良东 柳文军 《电化学》 CAS CSCD 2000年第3期345-349,共5页

根据暂态电化学原理 ,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、处理功能 ,提出并建立了一类全新的集信号提取、处理与结果显示等功能于一体的“脉冲电势调制型气体传感器” .在优化传感器性能及其新的功能开发和集成... 根据暂态电化学原理 ,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、处理功能 ,提出并建立了一类全新的集信号提取、处理与结果显示等功能于一体的“脉冲电势调制型气体传感器” .在优化传感器性能及其新的功能开发和集成方面取得了重要进展 ,是一类为常规电化学气体传感器无法比拟而有发展前景的暂态电化学多组份气体传感器 . 展开更多

关键词 电化学气体传感器 暂态电化学 多组份气体

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电化学气体传感器多传感器数据融合 被引量：14

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作者 代啟林 李佳颖 +3 位作者 李响 陶超 王三霞 汪献忠 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第5期15-17,24,共4页

由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验... 由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验结果表明,该SF_6气体质量综合分析仪对SF_6气体分解产物具有较好检测效果。 展开更多

关键词 电化学气体传感器 交叉灵敏度 线性神经网络 迭代学习

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电化学CO气体传感器及其敏感特性 被引量：35

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作者 孙宇峰 黄行九 +2 位作者 刘伟 孟凡利 刘锦淮 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期14-17,共4页

介绍了电化学CO气体传感器的结构,辅助电极、Ag/AgCl参比电极的制作以及工作电极的修饰和制作方法,研究了该传感器对CO气体的敏感特性。实验结果显示:活化处理后的Pt溶胶修饰的Pt丝微电极对CO气体有良好的敏感特性,CO氧化峰尖锐、峰形良... 介绍了电化学CO气体传感器的结构,辅助电极、Ag/AgCl参比电极的制作以及工作电极的修饰和制作方法,研究了该传感器对CO气体的敏感特性。实验结果显示:活化处理后的Pt溶胶修饰的Pt丝微电极对CO气体有良好的敏感特性,CO氧化峰尖锐、峰形良好,在低浓度范围内,其峰电流与CO的浓度成良好的线性关系,表明此传感器适于定量检测CO的浓度。 展开更多

关键词 电化学气体传感器 Pt溶胶 修饰 CO

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实时动态检测呼出气体的固态电化学传感器 被引量：2

7

作者 冯良东 周仲柏 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第9期11-13,17,共4页

基于实时动态检测O2和CO2的暂态电化学原理和新型高分子固体聚合物电解质—─"聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-二甲亚砜(DMSO)-高氯酸四乙基铵(TEAP)"的研究,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、... 基于实时动态检测O2和CO2的暂态电化学原理和新型高分子固体聚合物电解质—─"聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-二甲亚砜(DMSO)-高氯酸四乙基铵(TEAP)"的研究,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集、处理功能,提出并构建了一类全新的集信号提取、处理与显示等功能于一体的固态电化学传感器,实现了常温下呼出气体O2和CO2的实时动态检测,不仅消除了常规电化学传感器中电解液渗漏或干涸对器件性能的影响,而且具有体积小、结构紧凑、使用方便等优点。 展开更多

关键词 固态电化学气体传感器 实时动态检测 氧和二氧化碳 聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮-二甲亚砜-高氯酸四乙基铵固体聚合物电解质

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基于RBF神经网络的电化学CO气体传感器的温度补偿 被引量：13

8

作者 张小俊 张明路 李小慧 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期11-14,共4页

针对电化学CO气体传感器的输出精度易受环境温度影响的缺点,提出了一种基于RBF神经网络的温度补偿方法,并借助所设计的气体采集系统进行了实验研究。实验结果表明,未进行温度补偿时传感器输出最大误差为20.0%,基于BP神经网络温度补偿方... 针对电化学CO气体传感器的输出精度易受环境温度影响的缺点,提出了一种基于RBF神经网络的温度补偿方法,并借助所设计的气体采集系统进行了实验研究。实验结果表明,未进行温度补偿时传感器输出最大误差为20.0%,基于BP神经网络温度补偿方法的误差为1.44%,而采用RBF神经网络进行温度补偿后最大误差可达到0.12%,故该方法可有效的用于电化学CO气体传感器的温度补偿,令传感器具有更高的测量精度和温度稳定性。 展开更多

关键词 RBF神经网络 电化学CO气体传感器 温度补偿

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基于HTCC工艺的电化学NO2气体传感器设计与测试 被引量：3

9

作者 秦浩 王洋洋 +3 位作者 杨永超 刘智敏 佟勇 徐海鑫 《轻工学报》 CAS 2019年第4期59-63,共5页

采用高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,以氧化锆陶瓷、导电金属浆料、室温离子液体为主要原料,制作了一种电化学NO 2气体传感器,并对该传感器电极的电化学性能、传感器的输出和响应特性等进行了研究.结果表明:实验所用室温离子液体1-丁基-3-甲基... 采用高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,以氧化锆陶瓷、导电金属浆料、室温离子液体为主要原料,制作了一种电化学NO 2气体传感器,并对该传感器电极的电化学性能、传感器的输出和响应特性等进行了研究.结果表明:实验所用室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐适合作为该电化学NO 2传感器的电解液,适宜的工作电压为1.2 V;该传感器的检测范围为0~0.010%(体积分数)时,精度为1.5%FS;该传感器的响应时间(τ90)为25 s,优于传统腔室类电化学气体传感器. 展开更多

关键词 HTCC工艺 电化学NO2气体传感器 离子液体 响应特性

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基于热裂解与电化学反应原理的SF_6气体检测器设计 被引量：1

10

作者 张小水 祁明锋 +2 位作者 刘建钢 王三良 张松飞 《陶瓷学报》 CAS 2008年第3期309-311,共3页

采用高效稳定的复合催化材料制作裂解器,使SF6在较低温度下裂解生成易检测的气体(SO2、HF),用灵敏度高、温湿度漂移小、寿命长的新型电化学气体传感器进行检测,并通过设计一种稳定可靠的微信号检测处理系统,将检测信号放大输出,从而实... 采用高效稳定的复合催化材料制作裂解器,使SF6在较低温度下裂解生成易检测的气体(SO2、HF),用灵敏度高、温湿度漂移小、寿命长的新型电化学气体传感器进行检测,并通过设计一种稳定可靠的微信号检测处理系统,将检测信号放大输出,从而实现了对SF6间接检测的目的。 展开更多

关键词 复合催化材料 裂解器 SF6 电化学气体传感器 微信号检测处理系统

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采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法与应用

11

作者 鲁旭臣 李爽 +4 位作者 刘佳鑫 毕海涛 郎业兴 王雅楠 丁五行 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期197-205,共9页

高压电气设备SF_(6)绝缘气室中的发热故障会导致从绝缘材料中析出CO气体,因此,SF_(6)绝缘气室中CO气体体积分数变化可作为判断绝缘气室发热故障程度的依据之一。文中研究采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法,并采用该方法... 高压电气设备SF_(6)绝缘气室中的发热故障会导致从绝缘材料中析出CO气体,因此,SF_(6)绝缘气室中CO气体体积分数变化可作为判断绝缘气室发热故障程度的依据之一。文中研究采用热释电原理检测SF_(6)气体中CO体积分数的方法,并采用该方法设计开发一种CO热释电光谱传感器:采用折叠光程,理论检出限为1.99μL/L。采用该光谱传感器可实现高压电气设备SF_(6)绝缘气室发热故障的无损在线监测,也可将该光谱传感器取代CO电化学传感器安装在便携式仪器中以克服采用电化学传感器检测CO、H_(2)两种兼容气体并存时的交叉干扰,确保对CO、H_(2)的准确测量。 展开更多

关键词 SF_(6)绝缘气室发热故障 热释电原理CO检测 SF_(6)绝缘气室无损在线监测 电化学传感器法SF_(6)气体杂质检测 交叉干扰扣除

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煤矿气体检测设备交叉干扰及评判方法研究 被引量：5

12

作者 陈永冉 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第2期63-69,93,共8页

目前煤矿井下气体检测设备常因交叉干扰造成误报警甚至不报警,存在安全隐患,且现行国家或行业标准并未对气体交叉干扰提出明确的评判方法。针对上述问题,结合煤矿井下实际的环境气体类型和体积分数阈值情况,采用理论分析和试验验证相结... 目前煤矿井下气体检测设备常因交叉干扰造成误报警甚至不报警,存在安全隐患,且现行国家或行业标准并未对气体交叉干扰提出明确的评判方法。针对上述问题,结合煤矿井下实际的环境气体类型和体积分数阈值情况,采用理论分析和试验验证相结合的方法研究了基于催化燃烧、激光和电化学3种常用原理的气体检测设备的交叉干扰机理和交叉干扰特性,设计并进行了交叉干扰试验。结合现行标准中气体检测设备误差试验通用方法,提出了基于煤矿井下特殊气体环境的气体检测设备交叉干扰评判方法:采用试验方法对气体检测设备交叉干扰特性进行评估,通入交叉干扰气样,计算气体检测设备的交叉干扰值,并与设备最高精度比较,从而判断非目标气体是否对气体检测设备造成交叉干扰影响。试验结果表明:气体检测设备交叉干扰影响普遍存在,在煤矿井下特定气体环境条件下,基于催化燃烧原理的甲烷检测设备易受硫化物和氢气干扰,应避免长时间在含有硫化氢或二氧化硫的气体环境中使用,以免造成催化剂中毒或抑制,影响测量精度;基于激光原理的甲烷和乙炔检测设备基本不受煤矿井下常见气体干扰,可以不进行交叉干扰试验,基于激光原理的乙烯检测设备易受甲烷气体的影响,经交叉干扰评判合格的,可以在甲烷环境中使用,不合格的应明确产品不能在含有甲烷的环境中使用;基于电化学原理的气体检测设备的交叉干扰特性具有不确定性,需经交叉干扰评判后,明确其可以和不可以使用的交叉干扰气体环境。 展开更多

关键词 气体检测设备 交叉干扰机理 干扰特性 评判方法 催化甲烷传感器 激光气体传感器 电化学气体传感器

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局部过热下SF_(6)特征分解气体在GIS间隔内部扩散规律研究

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作者 莫狄 关向雨 +2 位作者 赵俊义 于文旭 赖泽楷 《电网技术》 2025年第9期3958-3967,I0141,I0143,I0144,共13页

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)触头处的接触不良会引起局部过热,造成其内部绝缘气体SF_(6)产生可用于故障检测的特征分解气体,准确把握特征分解气体在GIS设备内部的形成和扩散规律,有助于优化传感器布局,提升缺陷检... 气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)触头处的接触不良会引起局部过热,造成其内部绝缘气体SF_(6)产生可用于故障检测的特征分解气体,准确把握特征分解气体在GIS设备内部的形成和扩散规律,有助于优化传感器布局,提升缺陷检测的灵敏度。为此,该文在分析SF_(6)气体热分解机理的基础上,构建了加载气体组分传输理论的热-流多物理场耦合数值计算模型,得出CO、HF、H_(2)S和SO_(2)特征分解气体在GIS间隔腔体内部的时空分布,揭示其扩散规律并提出气体采样布局优化措施。搭建过热性故障模拟实验平台与物理模型进行对比,两者结果在低浓度有较好的一致性,在高浓度CO和H_(2)S气体出现了最大约为10%的偏差。结果表明:4种特征分解气体在腔内的扩散路径基本相同,扩散路径为:故障点-屏蔽罩开口-内腔上壁面-左右侧法兰盘;扩散速率有明显差异:HF气体扩散速率最快,H_(2)S和CO气体扩散速率次之,SO_(2)气体扩散速度最慢。气体采样点布置于屏蔽罩热流偏转空间时检测效果最佳。 展开更多

关键词 气体绝缘开关设备 SF_(6)气体分解 气体扩散 电化学气体传感器 多组分气体传输

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基于HC32L136的液体推进剂泄漏无线监测系统设计 被引量：1

14

作者 于艾 赵全 +4 位作者 高缨 张悦 郝龙 吴友朋 郑雪玲 《现代电子技术》 2023年第2期29-34,共6页

为提高对液体推进剂泄漏的监控能力,提出一种基于多通道气敏冗余的无线式气体浓度传感器组合的液体推进剂泄漏的无线监测系统,减少传统的单通道气敏元件监测传感器因气敏故障存在漏报或误报的不足。利用国产化微控制器HC32L136内置ADC采... 为提高对液体推进剂泄漏的监控能力,提出一种基于多通道气敏冗余的无线式气体浓度传感器组合的液体推进剂泄漏的无线监测系统,减少传统的单通道气敏元件监测传感器因气敏故障存在漏报或误报的不足。利用国产化微控制器HC32L136内置ADC采集2种电化学传感器(偏二甲肼和四氧化二氮)共6路气体浓度数据进行表决运算;RTC周期性唤醒微控制器,透过UART接口由2.4 GHz无线模块将采集的数据传输至手持终端或现场监测报警主机并报警显示,再按相关标准进行标准气测试及环境适应性试验考核。测试结果表明:推进剂泄漏无线监测系统周期性监测2种推进剂气体浓度、电池电量等参数,误差结果在±3%F.S.范围内,声光报警准确,误报率低。该系统具有功耗低、可靠性高、安装方便等优点,为液体推进剂泄漏监测提供一种新的技术手段。 展开更多

关键词 2.4 GHz无线模块 LoRa 电化学气体传感器 液体推进剂 声光报警 低功耗 泄漏监测 HC32L136

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