電路評估與測試 - 使用電化學傳感器的單電源、微功耗有毒氣體探測器

本電路使用 EVAL-CN0234-SDPZ 電路評估板和EVAL-SDP-CB1Z系統(tǒng)演示平臺（SDP）評估板。此外，連接兩個電路板需要EVAL-CN0234-SDPZ附帶的小適配板。EVAL-CN0234-SDPZ包括AD7798 16位Σ-Δ型ADC，用于對電路的輸出電壓進行數(shù)字化處理。

CN-0234 評估軟件與SDP板通信，以從EVAL-CN0234-SDPZ電路評估板捕捉數(shù)據(jù)。

設備要求

需要以下設備：

帶USB端口的Windows? XP、Windows Vista（32位）或Windows 7（32位）PC

EVAL-CN0234-SDPZ電路評估板和適配板

EVAL-SDP-CB1Z SDP評估板

CN0234評估軟件

兩節(jié)AAA電池

校準氣體（建議使用低于250 ppm的CO）

開始使用

將CN0234評估軟件光盤放入PC的光盤驅動器，加載評估軟件。打開“My Computer（我的電腦）”，找到包含評估軟件光盤的驅動器，打開Readme 文件。按照Readme 文件中的說明安裝和使用評估軟件。

功能框圖

圖3顯示測試設置的功能框圖。EVAL-CN0234-SDPZ-SCH PDF文件提供了完整電路原理圖。此文件位于CN0234 設計支持包中。

圖3. 測試設置功能框圖

設置

將EVAL-CN0234-SDPZ上的10引腳連接器連接到適配板，將適配板的120引腳連接器連接到EVAL-SDP-CB1Z SDP評估板上的CON A連接器。使用尼龍五金配件，通過120引腳連接器兩端的孔將適配板牢牢固定至SDP板。將電化學傳感器連接到EVAL-CN0234-SDPZ電路評估板上的插口。

將電源開關滑動到關閉位置，將兩節(jié)AAA電池插入電池座。

將SDP板附帶的USB電纜連接到PC上的USB端口和SDP板。SDP板從PC的USB端口取電。

測試

將EVAL-CN0234-SDPZ電路板上的電源開關移動到打開位置，啟動評估軟件。如果 “Device Manager（設備管理器）” 中出現(xiàn)“Analog Devices System Development Platform（ADI系統(tǒng)開發(fā)平臺）”驅動器，軟件便能與SDP板通信。一旦USB通信建立，就可以使用SDP板來發(fā)送、接收、采集來自EVAL-CN0234-SDPZ電路評估板的串行數(shù)據(jù)。

CN0234評估軟件readme文件包含有關如何使用評估軟件采集數(shù)據(jù)的詳細信息。SDP用戶指南包含有關SDP板的信息。

該電路板的輸入信號是氣體濃度；因此需要校準氣體源。使用一氧化碳進行測試時，最大短時間接觸限值為250 ppm。

要執(zhí)行系統(tǒng)校準，首先請確認不存在一氧化碳。要開始采集數(shù)據(jù)，請單擊 “Start Acquisition（開始采集）”。從“Calibrate（校準）” 菜單選擇 Set Zero（設置0）”。如果滿意ADC讀數(shù)，請單擊“OK（確定）”，當前ADC讀數(shù)會被存儲為0點。應用校準氣體，當傳感器輸出完全建立后，從“Calibrate（校準）”菜單中選擇“Set Span（設置范圍）”。輸入所用校準氣體的濃度，單擊“OK（確定）”。如此會存儲系統(tǒng)范圍。

要應用系統(tǒng)校準數(shù)據(jù)，請選中前面板上的“Display Calibrated Data（顯示校準數(shù)據(jù)）”復選框。

如果未選中“Display Calibrated Data（顯示校準數(shù)據(jù)）”復選框，程序采用默認比例值運行，即假定標稱傳感器響應為65 nA/ppm，無失調誤差。

要將校準數(shù)據(jù)保存到文件，請從“File（文件）”菜單中選擇“Save Calibration Constants to File（將校準常數(shù)保存到文件）”。同樣，選擇“Load Calibration Constants from File（從文件加載校準常數(shù)）”可使用先前保存的校準數(shù)據(jù)。

圖4顯示電路對50 ppm一氧化碳階躍的響應。傳感器響應縮短了初始上升時間，而長尾現(xiàn)象與測試室成函數(shù)關系。

圖4. 對0 PPM至50 PPM一氧化碳階躍的響應

圖5顯示從50 ppm CO環(huán)境迅速移除傳感器后的電路響應，它可以更好地衡量電路性能。

圖5. 對50 PPM至0 PPM一氧化碳階躍的響應