气敏传感器测试平台设计

罗 颖，曾 闵，江 虹，胡 捷

(西南科技大学信息工程学院，四川绵阳 621010)

0 引言

气敏传感器通常以电阻阻值、模拟电压等方式反映测量气体浓度关系[1]，在测量过程中需要对测量环境进行恒温、加光等操作[2-5]。由于元器件的工艺水平以及实验现场环境关系导致传感器之间存在一定的测量误差，即每个传感器需要进行单独标定以达到高精度检测的目的[6]。本文设计一套测试平台，可对气敏传感器进行模块化测试，为后续的标定工作提供数据支撑。测试平台包括硬件控制电路和控制软件部分。控制软件为管理平台，采用LabVIEW作为开发工具[7]，在Windows系统下运行，通过网络通信的方式可对多个硬件控制电路进行参数设置和检测数据显示。硬件控制电路为核心控制，驱动传感器进入工作状态和对应的参数采集。

1 硬件控制电路设计

硬件控制电路结构见图1。微处理器核心为STM32F103系列32位MCU，主要功能为：与控制软件通信，实现命令接收和采集数据上传；根据命令实现加温控制；控制逻辑切换电路，实现不同通道切换；对采集通道进行换挡切换，提高采样精度；模拟信号采集，计算驱动参数和阻值测量参数。

图1 电路结构图

电源电路输入电压为DC 12 V，通过5颗降压IC降压后对不同功能电路供电，其结构图见图2。12 V输入电源通过降压源1#得到5 V电压，再通过降压源5#线性稳压器得到3.3 V电压，为电路中的模拟电路提供电能。降压源2#将输入12 V电源降压至2.8 V为传感器光源供电。降压源3#提供3.3 V电压，为数字电路供电。……