1. 研究目的与意义
| 背景：气体传感器的应用研究在近些年得到迅速发展。空气中存在一些易燃易爆气体，如果其浓度达到一定值或者达到其爆炸范围就可发生燃爆事故。尤其石油，化工以及城市燃气等行业均存在燃爆危险性。2014年12月31日，广东佛山市广东富华工程机械制造有限公司发生气体爆炸事故，造成18人死亡，30余人伤。2010年1月7日17时25分， 甘肃兰州市西固区北部钟家河的中石油兰州石化公司三〇三厂发生重大爆炸事故，在事故现场17公里处能感到震动。事故造成 6人死亡，1人重伤，另有5人轻伤。系紧急处理泄漏过程中发生爆炸引起。2010年7月28日10点左右， 江苏南京栖霞区一个废弃的塑料化工厂发生爆炸，事故造成了 13人死亡和120人住院治疗。爆炸的原因是，有一条乙烯管道通过废弃的厂区，乙烯泄漏遇到明火发生爆炸。易燃易爆气体危险性极大，造成人员伤亡以及经济损失不计其数。
目的：将某种气体体积分数转化成对应电信号，探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。气体传感器及时检测出易燃易爆气体浓度，经过运算分析推算出气体位置。 意义：及时避免燃爆事故的发生，降低人员伤亡以及经济损失 。 |
2. 研究内容和预期目标
研究内容：此次研究主要是对易燃易爆气体的测量，常见易燃易爆气体有氢、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙烯、乙烷、乙炔等烃类,还有硫化氢。对于检测易燃易爆气体大部分选择的是半导体气体传感器，所以此次我将选择研究半导体气体传感器。SnO2半导体是典型的表面型气敏元件，其传感原理是SnO2为n 型半导体材料。当施加电压时，半导体材科温度升高，被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH4存在时，使半导体表面电阻下降，电导上升，电导变化与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体，氧化性气体使电导下降，对O2敏感。ZnO半导体传感器也属于此种类型。
预期目标：通过上网或查阅书籍了解半导体气体传感器原理，即基本电路图以及如何将气体这种物理信号转化成电信号。在一段时间了解传感器之后，买材料进行组装调试，能够简单测量气体数据并显示出来。
3. 研究的方法与步骤
方法：组装制作实物，搜索测量气体浓度。
步骤：1，了解传感器基本知识，传感器原理电路图。
2，选择于易燃易爆气体合适的气体传感器
4. 参考文献
| [1]Z. Wang, M. Kim, and G. Rosen. Validating models ofbacterialchemotaxis by simulating the random motility coefficient. InProc. 8thIEEE Int. Conf. Bioinform. Bioeng., Oct. 2008, pp. 1-5 [2]G. Rosen, P. Hasler, and M. T. Smith. Implementationof a Hebbianchemoreceptor model for diffusive source localization.Bio-systems,vol. 96, no. 3, pp. 223-236, Jun. 2009 [3]R. Andrew Russell. Chemical Source Location and theRoboMole Project[J]. Australasian Conference on Robotics and Automation,CD-ROM Proceedings ISBN 0-9587583-5-2, 2003 [4]Russell, R.A. Locating Underground Chemical Sourcesby tracking Chemical Gradients in 3 Dimensions[J]. Proceedings of 2004IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,September 28 - October 2, 2004, 325-330 [5]王俭，季剑岚，陈卫东.基于行为特征的机器人变步长气味源搜索算法[J].系统仿真学报，2009，21(17): 5427-5430，5435 [6]Ziqi Chen, Jian Wang. Underground odor sourcedetection based on a variation of lower organism search behavior[J]. IEEESensors Journal, 2017, 17(18): 1-8 [7]张国超，王俭.目标搜索中的步长改变比率临界值仿真研究[J].苏州科技学院学报（工程技术版），2015，28(4)：76-80 [8]S Abaci, J S Edwards. Migration of Methane andLeachate from Landfill[C]. Proceedings of the International Conference onEnvironmental Management, Geo-Water and Engineering Aspects, Wollongong,Australia, Taylor Francis, Inc. February, 1992: 347-350 [9]Ryohei Kanzaki. Behavioral and Neural Basis ofInstinctive Behavior in Insects: Odor-Source Searching Strategies withoutMemory and Learning. Robotics and Autonomous Systems, 18: 33-43, 1996
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5. 计划与进度安排
第一周，阅读参考文献，写出开题报告。拿出设计路径及实施步骤，并论证。
第二周——第三周，做出初步方案并开始采购。
第四周——第十周，制作调试电路和设备。
