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基于SnO2气体传感器的定量分析提高CO传感器的抗H2干扰能力

1、引 言

金属氧化物气体传感器的选择性平日较差,详细来说,基于SnO2的CO传感器对H2,CH4等多种还原性或易燃性气体的交叉相应异常显着。针对这个问题,今朝常用的措施是对传感器进行温度调制。在这种事情要领下,传感器对不合的气体出现不合的相应特点,使用模式识别技巧对相应旌旗灯号进行处置惩罚就有可能对被测气体的种别和浓度给出鉴定。Haifeng Ge等人对单个气体传感器进行温度调制,使用支持向量机算法实现了对H2,CO及其混杂气体的定性识别,然则没有给出定量阐发的结果;太惠玲等人使用4个SnO2气体传感器构成的阵列实现了对CO和H2混杂气体的定量阐发。

支持向量机是近年来模式识别领域新的钻研热点,它办理了在人工神经收集措施中无法避免的局部极值问题,具有很好的泛化能力,此外,它在进修速率方面的机能也优于神经收集。

本文使用周期加热电压对单个SnO2气体传感器进行温度调制,结合支持向量机算法,对CO/H2混杂气体进行定量阐发,估算CO/H2混杂气体或空气中CO的浓度。

2 、实 验

传感器型号为MQ307A,其敏感部分是一个微型小球,内嵌加热丝和金属电极。传感器的输出旌旗灯号经数据采集卡采样后,发送到谋略机(PC)进行处置惩罚。因为气体传感器的机能易受情况温、湿度的影响,全部测试历程在温度为25℃、相对湿度为30%的情况中完成。

3 、结果与评论争论

3.1 加热电压波形对传感器相应的影响

图1(a),(b),(c)分手是传感器在正弦波、占空比为40%的方波以及三角波调制下对5×10-4单一CO和5×10-4单一H2的相应曲线,此中加热电压周期都为30 s,幅值为1 V。对这三种相应旌旗灯号进行主因素阐发(PCA),结果如图2所示。可见,在正弦波或三角波电压的调制加热下,传感器对CO和H2的相应曲线更易于区分。

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