室内空气质量控制系统设计.docx

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目录
1 前言 1
2 总体方案设计 2
方案比较 2
方案比较与选择 3
3 单元模块介绍 4
二氧化碳传感器 4
放大电路 5
放大电路的特4161，CDM4161有别于固态或者液态电解质气体传感器，半导体气体传感器是利用半导体材料的各种化学特性将空气中含有的特定气体(即待测气体)以适当的电信号检测或定量的器件。其优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、寿命长、便于集成化、智能化，能使检测转换一体化。世界上最先实现半导体气体传感器商品化的是日本费加罗公司发明的TGS系列半导体气体传感器。CDM4161是费加罗公司生产的一种CO2气体浓度测试模块，其内部集成了TGS4161 CO2气体传感器以及PICl6LF88单片机，CDM4161对空气中CO2气体浓度的测量范围为400～4000 ppm，并且在空气中对CO2气体有高选择性．而对一氧化碳和甲烷等气体不敏感，CDM4161内部集成的单片机可对传感器采集到的信号处理和自动校准，以使其输出的电平值与CO2气体的浓度保持良好的线性关系。CDM4161对外提供5个引脚，。
CDM4161引脚功能描述
引脚序号
引脚名称
引脚功能
1
Vin
+5V电源
2
Vcone
二氧化碳浓度测试输出
3
CTRL
控制信号输出
4
TRBL
故障信号输出
5
GND
接地端

工作时CDM4161引脚l接+5 V电源，引脚2输出电压范围0．4-4 V。相当于CO2气体浓度范嗣为400～4 000 ppm。该模块允许用户通过跳线设置4档极限值，当监测到的CO2浓度高于设定值时。引脚3输出高电平以驱动外部通风设备，反之监测到的CO2浓度由高转低，且低于某一门限值时，引脚3输出电平也由高变低关闭外围控制设备，。引脚4在传感器故障时输出低电位，可通过该引
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脚连接蜂鸣器．以及时监测CDM4161工作状态。CDM4161模块有3个工作状态指示灯，当模块上电时CDM4161需要预热2 h，比时板上绿灯闪烁，而后进入正常工作状态后，绿灯常亮。当引脚3输出高电位时，红灯闪烁，当模块内部传感器故障时黄灯闪烁。
CDM4161跳线方法
档级
跳线插座
JP3
跳线插座
JP4
二氧化碳浓度
设定值/ppm
引脚3电位 变化
1
断
断
800—7200
低到高
高到低
2
断
连
1000——900
低到高
高到低
3
连
断
1500——1350
低到高
高到低
4
断
断
2000——1800
低到高
高到低
放大电路
放大电路是增加电信号幅度或功率的电子电路。应用放大电路实现放大的装置称为放大器。它的核心是电子有源器件，如电子管、晶体管等。为了实现放大，必须给放大器提供能量。常用的能源是直流电源，但有的放大器也利用高频电源作为泵浦源。放大作用的实质是把电源的能量转移给输出信号。输入信号的作用是控制这种转移，使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。现代电子系统中，电信号的产生、发送、接收、变换和处理，几乎都以放大电路为基础。20世纪初，真空三极管的发明和电信号放大的实现，标志着电子学发展到一个新的阶段。20世纪40年代末晶体管的问世，特别是60年代集成电路的问世，加速了电子放大器以至电子系统小型化和微型化的进程。
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现代使用最广的是以晶体管(双极型晶体管或场效应晶体管)放大电路为基础的集成放大器。大功率放大以及高频、微波的低噪声放大，常用分立晶体管放大器。高频和微波的大功率放大主要靠特殊类型的真空管，如功率三极管或四极管、磁控管、速调管、行波管以及正交场放大管等。
放大电路的特点
一、有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;
二、电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能"瞻前顾后"。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
电压放大倍数、输入电阻和输出电阻是放大电路的三个主要性能指标，分析这三个指标最常用的方法是微变等效电路法，这是一种在小信号放大条件下，将非线性的三极管放大电路等效为线性放大电路。
1放大倍数
放大倍数又称增益，它是衡量放大电路放大能力的指标。根据需要处理的输入和输出量的不同，放大倍数