一种无线酒精浓度探测仪的研制 酒精含量检测仪( 三 )


3.2 上位机软件设计
上位机用户界面采用通用的基于对象的程序设计语言Microsoft Visual Basic 6.0开发,实现酒精浓度数据的接收、显示和保存 。软件用到了串行通信控件MSComm 。MSComm控件是Microsoft公司提供的Windows下串行通信编程的ActiveX控件,通过对此控件的属性和事件进行相应的编程操作,即可轻松地实现串行通信 。串口通信协议与接收端完全相同 。上位机软件的程序流程如图10所示 。
4 系统测试
为了检验本系统的测量性能,采用无水乙醇和纯净水按照一定体积比配制标准的酒精溶液作为被测量对象,测试结果如表1所示 。其中:单位ppm=μg/mL表示1 mL酒精溶液中含酒精的质量 。由测量结果可以看出,测试数据覆盖传感器的量程,测试最大相对误差小于±2%,优于同类设计产品[3-5] 。
为了获得本仪器发送端与接收端的最大无错误率的通信距离,在室外进行了nRF24L01随距离的错误率(临界区间)测试实验,结果如表2所示 。其中,每米的错误率是10次试验后计算得到的平均值 。可见,nRF24L01的传输距离可达到100 m,略高于RFID、ZIGBEE和蓝牙等无线通信技术[12] 。
5 主要技术指标
本仪器主要技术指标如下:(1)测量范围:50~5 000 ppm;(2)灵敏度(传感器电阻变化率):0.3~0.5;(3)测量精度:≤±2%;(4)传输距离:≤100 m;(5)工作电源:DC+5 V;(6)工作环境温度:-40 ℃~+70 ℃;(7)工作环境相对湿度:0~85%RH 。
6 结束语
本文设计研制了一种基于STC90C52RC单片机、TGS2620酒精传感器和nRF24L01无线通信芯片的酒精浓度探测仪 。该仪器现已投入到成都市某小型酿酒厂酒池的实际生产中 。现场工作情况表明:系统运行正常,工作可靠;系统具有气体选择性和灵敏度高、稳定性好、智能化程度高、通信距离远、功耗低、抗工业干扰能力强、性价比优异等优点 。该仪器可以应用于食品加工行业、工矿企业、石油和化学工业、环境检测与保护、社会公用事业、高空作业人员、公安交通管理(如酒后驾车、交通警察执法)等需要现场检测或无线遥测酒精气体浓度的场合中,市场应用前景广阔、推广价值较高 。
参考文献
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