基于GA-WNN温度补偿的红外CO2气体传感器系统研究

• 作者: 何鹏翔 孙亚飞 张加宏 李敏 顾芳 黄亚磊
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 红外CO2气体传感器 吸收效率 流体动力学 温度补偿 遗传小波神经网络算法
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 传感器应用
• 页码范围: 1613-1620
• 页数: 8页
• 分类号: TH744|O368|TP183
• 字数: 4844字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2018.010.026

摘要

为了提高红外CO2气体传感器的探测灵敏度和精度,首先基于计算流体动力学(CFD)仿真计算,研究了传感器腔内气体辐射功率吸收效率与腔体结构之间的关系,模拟结果表明:当圆柱腔体的直径与内壁反射率固定时,腔体结构存在最佳腔长可使传感器红外辐射功率吸收效率达到最大.然后基于CFD仿真的结果设计和实现了CO2气体传感器,并开展了实验比对与验证,进而着重研究了环境温度对气体测量结果的影响.实验结果表明:在5℃～45℃温度范围内,传感器在0～2000×10-6浓度范围内的测量误差随着温度升高而显著增大.最后采用遗传小波神经网络算法(GA-WNN)对传感器进行了温度补偿,数据融合补偿后传感器的温度漂移得到了较好的抑制,其绝对误差小于±70×10-6,在非样本温度点下,整体平均误差小于±100×10-6,表明CO2气体传感器的测量精度得到了较好的提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李敏	南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心	46	160	7.0	11.0
5	张加宏	南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心	45	188	8.0	11.0
6	顾芳	南京信息工程大学物理与光电工程学院	29	120	6.0	9.0
7	孙亚飞	南京信息工程大学物理与光电工程学院	3	8	2.0	2.0
8	黄亚磊	南京信息工程大学物理与光电工程学院	3	7	2.0	2.0
9	何鹏翔	南京信息工程大学物理与光电工程学院	3	8	2.0	2.0