便携式四合一气体检测仪器在户外的使用及安装

便捷式四合一气体检测仪传统的电化学传感器在气体浓度比较低时，不能准确地反映环境的气体浓度。本文采用基于四电极的高精度电化学传感器，具有精度高、误差小等特点，在气体低浓度下能及时反映环境中的气体浓度。系统整体设计概要 本系统是基于STM32F103为主控，通过对各个传感器通道的数据进行校准及数据处理，最终实现高 精度的采集数据并上传服务器（上位机）。传感器模块将探测的气体转换成微弱的电流信号后，系统通 过AD采集电路及运放电路，将电流信号转换成可采集的电压信号，并以数字信号的方式传递给主控。主控芯片对数据进行滑动平均滤波处理，并完成与服务器（上位机）交互。由于传感器参数各不相同，主控除了要完成模拟量采集，还需要能够对各通道传感器进行校准。系统供电方式主要是通过电池供电太阳能充电板充电的方式，保证设备在户外的使用及安装。整体设计示。电化学传感器工作原理 传统电化学传感器主要由感应电极（S）、参考 电极（R）、对电极（C）构成。而气体浓度不同，在一定温度下，气体的浓度与电极上电动势的变 化成正比。

便捷式四合一气体检测仪随着传感器的使用会产生背景电流， 在低气体浓度环境下，背景电流会导致测量值误差较大。因此，四电极电化学传感器在传统电化学传感器 的基础上增加了辅助电极（AE）。辅助电极（AE） 与感应电极（S）在内部工作原理相同，由于工作电 的氧气还原会频繁增加背景电流，封装在传感器电解质中的辅助电极（AE）会用电解质中氧气的溶解 度和扩散率来限制通往工作电极的氧气，从而减少工作电极所产生的背景电流，降低在低浓度气体环境下背景电流导致的测量误差。