基于ARM的便攜式臭氧濃度檢測儀的研制

臭氧(O_3)作為一種無污染的強氧化劑,已在醫學、衛生、食品、飼養業、養殖業、化工生產、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業廣泛應用,取得了顯著效果,其應用規模也越來越大。在使用中,如果臭氧濃度過高會加大設備造價同時對人體有危害,臭氧濃度太小又難以收到滿意效果。因此在很多場合必須嚴格控制臭氧的濃度,以便達到既能殺菌消毒,又不危害人體健康的目的。目前,臭氧檢測的方法分為兩類,一類是采樣后實驗室分析,首先進行環境空氣的樣品采集,然后拿到實驗室利用化學方法進行分析;一類是自動監測儀器法,利用臭氧自動監測儀進行環境空氣中臭氧濃度的測定。然而在對臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測的過程中,以上兩種方法具有檢測周期長、操作步驟復雜、設備體積大、不便于攜帶等缺點。因此設計一種檢測方法簡單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測儀具有一定的現實意義。 在硬件設計上,首先,為了完成臭氧濃度信號的提取,對臭氧傳感器進行了精心的選擇;其次,為了保證傳感器穩定可靠的工作,重點設計了恒電位儀電路,同時為了滿足后續A/D檢測精度的要求,對檢測到的電壓信號進行了調理;最后,為了實現系統的基本功能,以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統的硬件平臺。 在軟件設計上,為了提高系統的智能化程度,引入了μC/OS-II操作系統。同時為了減少系統功耗盡量縮短CPU的運行時間。當儀器無人操作一段時間后,系統會自動關閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態以減少功耗。 在操作的可靠性方面,設計了一鍵開機功能;同時為了延長電池的使用壽命,設計了電源智能管理模塊。