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目前，國內(nèi)氣體濃度流量傳感器存在混合氣體的濃度、流量計量準(zhǔn)確度低的問題。為解決該問題，在深入研究超聲波氣體流量計測量原理的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確分析了超聲波計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的新型二元混合氣體傳感器設(shè)計方案。以TMS320VC5402 DSP作為控制芯片，簡化了硬件設(shè)計，提高了數(shù)據(jù)處理能力。采用信號有效范圍檢驗方法，利用高精度A／D采集超聲波回波信號，并運用拉伊達準(zhǔn)則去除信號噪聲。基于能量閾值法的基峰確定過零檢測方法，可準(zhǔn)確檢測超聲波過零點，精確計算超聲波傳播時間。結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程等理論，計算、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施方案，并對氧氣、氮氣組成的二元混合氣體進行了試驗驗證。試驗結(jié)果表明，該設(shè)計方案的濃度誤差小于1%，流量誤差小于1.2%。
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