高灵敏智能甲醛测试仪的设计与开发

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1、高灵敏智能甲醛测试仪的设计与开发刘福星L2张克栋3顾唯兵2*崔铮2,31上海人学材料科学与工程学院，上海市宝山区上大路$屮科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所卬刷电了研究屮心，苏州市工业园区若水路3苏州纳格光电科技冇限公司，苏州市工业园区星湖街生物纳米园*E-mail:wbgu2007@sinano.ac.cn摘要：针对冃前小型甲醛测试仪价格高、灵皱度低等缺点，本文设计了以STM8单片机为主控芯片，基于新型纳米材料传感器的高灵敏智能甲醛测试仪。该测试仪通过采样气路的设计和高精度信号采集电路，实现了对甲醛气体的高灵敏度、高精度测量：其最小检测浓

2、度达ppb量级，在0~10ppm的范围内，相对偏差小于1.3%。仪器采用了低电压、低功耗设计，由单节3.7V锂电池进行供电，续航时间达8小时以上同时，该甲醛测试仪集成了无线充电和无线蓝牙通讯功能，能与手机、PC等个人智能终端设备进行数据通讯，真正实现了甲醛测试仪的智能化和网络化。该仪器的核心电路系统也可以单独作为检测模块与其他家电系统集成，实现室内甲醛的常规检测。关键词：甲醛测试仪STM8高灵敏度低功耗智能化DesignandDevelopmentofHighSensitiveSmartFormaldehydeDetectorFuxing

3、Liu12KedongZhang3WeibingGu2*ZhengCui1ShanghaiUniversitySchoolofMaterialsScienceandEngineering,Shanghaicity厶SuzhouInstituteofNano-TcchandNano・Binics(SINANO),ChineseAcademyofsciences,Suzhoucity"SuzhouNanoGridTechnologyCo.,Ltd,SuzhoucityAbstract:Incurrentmarket,theformaldehy

4、dedetectorisexpensiveandlowsensitivity.Here,wehavedesignedahighsensitivityandintelligentformaldehydedetectorwhichbasedonSTM8Smicrocontrollerandnewnanomaterialsensor.Withspecialgaspathandhighprecisesignalacquisitioncircuit,thedetectorcanmeasureformaldehydegasintheconcentra

5、tionofppb,andtherelativeeiTorislessthan1.3%intherangeof0〜lOppm.Thedetectorpowerissuppliedbya3.7Vlithiumbatteryandcanworkmorethan8hourswithlowerpowerconsumptiondesign・WirelesschargingandBluetoothtechnologywereintegratedinthesystemwhichcancommunicatewithmobilephone,PCandoth

6、erpersonalintelligentterminalequipment,anditmakesthedetectorbeaintelligenceandnetworkproduct.Corecircuitryofthesystemcanalsobeusedasadetectionmodulewhichcanbeintegratedinotherhomeequipmentsuchasair-conditioningforfonnaldehydegasmeasure・Keywords:FonnaldehydedetectorSTMSHig

7、hsensitivityIntelligence甲醛是一种能诱发多种疾病，并且具有致癌性的有害气体。家居、办公环境屮的甲醛气体已成为危害人体健康的重要原因，并引起了人们的高度关注。我国国家标准规定：居室空气屮甲醛的最高允许浓度为0.08mg/m3,公共场所甲醛的最高允许浓度为0.10mg/m3。因此，发展低成本、高灵敏、高梢度、便携式的甲醛测试仪，实现対空气环境质量的实时监测，具有重耍的实丿IJ价值。目前，市场上已存在一些便携式甲醛测试仪，但主要采用电化学传感器來进行甲醛浓度的检测，其使用成本高、检测精度低，限制了其人规模的推广应用。为此

8、，本文设计并开发了一种基于新型纳米材料传感器的高灵敏智能甲醛测试仪，其成本低廉、灵敏度高、体积小巧、测量快速，并能实现数据的无线蓝牙传输，有利于设备的推广使用。2•测量原理木设计采川的卬醛传感