基于温度控制的传感器阵列及气体检测方法

1、一种基于温度控制的传感器阵列，包括相互电连接密封的气体传感器 阵列反应室，传感器阵列调理电路和计算机完成对信号的获取与分析，其特 征在于：
所述的密封的气体传感器阵列反应室为气室(2)，内置传感器阵列工作 电路(7)，所述的气室(2)左侧上方置有进气控制阀(1)用于控制进气， 右侧上方置有抽气泵(4)用于控制排气，即由控制阀(1)、抽气泵(4)构 成了进气和排气装置；所述的气室(2)下方左侧与温度控制电路(8)电连 接，用于控制传感器阵列(3)的工作温度，所述的气室(2)下方右侧与数 据采集卡(6)电连接，用于在计算机(5)上对采集的信号进行实时地处理 与显示；
所述的传感器阵列调理电路为传感器阵列工作电路(7)，置有多个气体 传感器构成的阵列，检测时各传感器工作温度受温度控制电路(8)的控制， 所述的传感器阵列工作电路(7)还置有采样和滤波电路用于信号的获取和消 除高频干扰；
所述的温度控制电路(8)置有单片机，用于控制信号的频率、幅度、周 期参数，控制检测过程中传感器阵列(3)的工作温度来获取反应过程中气体 的特征信息；所述的温度控制电路(8)还包括电源、数码管显示阵列、按键 控制电路、波形发生电路，其中电源对单片机和波形发生电路供电，由单片 机对波形发生电路进行控制，输出幅度、周期、频率参数可调的信号，数码 管显示阵列用于在初始设定时按键设定的数字显示以及显示输出信号的周 期，由按键控制电路中的按键实现温度控制信号的参数调整和单片机的重置；
所述的计算机(5)置有数据采集和处理的软件程序，用于实时显示响应曲 线和给出识别结果。
2、根据权利要求1所述的一种基于温度控制的传感器阵列，其特征在于： 所述的多个气体传感器构成的阵列，为6个半导体气体传感器，传感器型号 分别是MQ131、MQ135、MQ138、TGS822、MQ211、TGS824。
3、根据权利要求1所述的一种基于温度控制的传感器阵列，其特征在于： 所述的温度控制电路(8)中的单片机型号为：AT89S52。
4、一种基于温度控制的传感器阵列气体检测方法，包括获取和处理传感 器阵列的信号，其特征在于：
对甲苯、乙醚、乙酸酐、丙酮四种气体定性检测，根据这四种被测气体 的特性选出对被测气体具有广普选择性和适当交叉敏感性的多个传感器构成 阵列，检测前先对传感器阵列(3)预热，向气室(2)中通入洁净空气观察 响应信号的变化，待响应信号稳定后，保存检测前传感器阵列(3)在洁净空 气中的响应信号波形作为初始状态参考标准；
对气体进行检测时，气体通过进气控制阀(1)进入气室(2)在传感器 阵列(3)表面发生化学反应，温度控制电路(8)控制反应过程中传感器阵 列(3)的工作温度变化，获取与各传感器串联的采样电位器上的分压经滤波 电路由数据采集卡(6)送入计算机(5)；
计算机(5)上显示出当前采集到的传感器阵列(3)随时间连续变化的 6条响应曲线，检测结束后保存数据文件，并利用训练好的BP网络对数据文 件进行分析，给出气体识别结果；
检测结束后，打开抽气泵(4)排气3～5min，然后打开进气控制阀(1) 向气室(2)中通入洁净空气，待响应曲线符合设定的初始状态参考标准时方 可进行下一次气体的检测。

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