水质监测无线传感器网络节点的设计

针对水质监测的要求,开发了一种兼容型的无线传感器网络节点系统,该系统以PIC24F系列单片机为核心,采用CC24202.4G射频芯片,软件上移植了微芯公司(Microchip)Zigbee协议栈,并在应用层开发了通信程序;该平台实现了通讯层的统一,兼容性高,便于移植,在Microchip协议栈的支持下,已经可以实现与CC2430开发板的通讯与混合组网,与其他硬件平台的兼容也只需要修改硬件层即可,从而可以使WSN的研发更多地放在顶层的应用方面,可以极大降低开发成本和周期,加快WSN在国内的商用化。

高温黑体空腔发射率有限元分析

基于有限元热分析方法,建立了不同形状的黑体空腔传感器模型,并对其腔体发射率进行求解,同时讨论了腔体开口、腔长、腔口与接收面之间的距离、材料自身的发射率等参数对腔体发射率的影响,通过对各种形状黑体空腔的发射率比较,得出最佳的黑体空腔设计方案。仿真结果表明,改变影响腔体几何结构的各参数时,黑体空腔腔体发射率也随之变化,当黑体空腔为圆台-圆台形,且腔体开口较小、腔体长度较长、腔口与接收面之间的距离较远、材料自身的发射率较大时,腔体发射率较高。

棱镜气室在光纤甲烷检测系统中的应用研究

棱镜气室相较于传统渐变折射率透镜（GRIN）气室在灵敏度调节性及抑制干涉噪声方面优势明显。基于比尔-朗伯（Beer-Lambert）定律在气体弱吸收时的近似表述,以大气环境为背景,利用背景扣除和谐波检测技术,实现了常压下甲烷不同体积分数水平（0~20%）的检测。依据实测的甲烷在不同体积分数时的直接吸收谱,结合现有分布反馈式激光二极管（DFB-LD）光源选择2ν3带的R5支（1648.212 nm）作为被测吸收峰。气体配置过程中的在线实验表明系统示值与体积分数变化间线性关系良好,而且系统的稳定性和动态响应特性理想。该系统可根据不同现场环境的甲烷体积分数水平,通过步进电机调节气室内有效吸收光程,动态调整系统灵敏度,可作为煤矿巷道或天然气管道沿线的瓦斯监测仪器。