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随着科学技术的发展、工业生产扩大和产品种类增加,在科研与生产中,使用气体做原料、燃料情况增多,因此生产各种气体的品种与数量也不断增加。这些气体如氢、氧、液化石油气等大多数是易燃易爆的气体,有些是有毒的,危害性很大。它们在使用与运输中,若泄露到空气中就会造成大气与环境污染,严重的将产生火灾、爆炸及伤亡事件。在日常生活中,由于物质水平不断提高,煤气、液化石油气作为家庭燃料迅速普及。这些气体燃料在使用中,若管道和阀门密封不好,它们泄露出去,轻者引起中毒,重者造成火灾,危及人们的生命财产安全。由于上述原因,对于气体的检测与控制就很重要了,研究各种气体的检测方法与气体传感器就成为重要课题了。气敏传感器在研制初始和出厂之前必须对其进行各种特性参数的测试,在测试当中,传统的人工测试依然占据着主导地位。当今社会随着人类的进步,生活的发展,人们环保与安全意识的不断加强,带动了气体传感器研究与开发的活跃。然而,与此对应的传统传感器检测手段就显得力不从心了。本论文主要以半导体气敏元件为研究对象,讨论了虚拟仪器技术和单片机技术的气体传感器测试系统的研究和设计,提供了一套集气敏元件工作环境模拟、信号调理、数据采集和数据分析与管理于一体的测试系统。系统大体分为上位机和下位机两部分。元件测试箱(下位机)主要包括了元件板和单片机系统这两个部分。元件测试箱可由有机玻璃或不锈钢加工,内部有供电、注气装置、流量测量装置、测试线路板、排气装置和浓度、温度测试电路等装置,可以很好的模拟气敏元件的各种现场使用环境。气体从注气管道注入,使用流量测量初步控制进入元件箱的气体浓度。当注入不同浓度的气体时,被测元件的阻值发生相应的变化,反映该变化<WP=61>的输出信号和气敏元件的一些特性参数送给单片机系统。单片机系统由工作电源、调理模块、开关电路、译码器、模数转换电路、键盘、显示和单片机等电路组成,实现数据的采集和简单处理。在元件箱内部为了更好的模拟出气敏元件的工作现场,设置了多点的温度测试;为了更准确的监测元件箱内的气体浓度,在元件箱内加入一个气体浓度的检测电路。这些参数都经单片机处理,送显示、储存、经串口送上位机。用户启动PC机上气敏元件的测试软件后,接收单片机发送的不同浓度下的采样值,进行相应的数据处理。最后完成元件的失效判别、元件分档、数据管理等处理工作。论文中对相关的原理以及设计做了详细的阐述。