[發明專利]基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統

在審

• 申請號: 201711319469.1
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108037160A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 何旭連
• 申請（專利權）人: 何旭連
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，包含監控終端以及與其連接的甲醛濃度檢測終端，所述監控終端包含主控制器模塊以及與其連接的顯示模塊和射頻識別模塊，所述甲醛濃度檢測終端包含甲醛濃度傳感器、溫度傳感器、模數轉換模塊、微控制器模塊、數據傳輸模塊，所述甲醛濃度傳感器和溫度傳感器分別通過模數轉換模塊連接微控制器模塊，所述數據傳輸模塊連接在微控制器模塊的相應端口上；

其中，甲醛濃度傳感器，用于實時采集室內甲醛濃度參數；

溫度傳感器，用于實時采集甲醛濃度傳感器表面溫度；

模數轉換模塊，用于將甲醛濃度傳感器和溫度傳感器采集的模擬信號轉換成電信號；

微控制器模塊，用于根據甲醛濃度傳感器采集的室內甲醛濃度參數結合溫度傳感器采集的溫度參數分析得出室內甲醛濃度；

數據傳輸模塊，用于將微控制器模塊分析得出的室內甲醛濃度傳輸至監控終端；

射頻識別模塊，用于識別和接收微控制器模塊發送的室內甲醛濃度；

顯示模塊，用于顯示射頻識別模塊識別和接收的室內甲醛濃度；

其中，所述甲醛濃度傳感器為旁熱式結構，包括陶瓷管，在陶瓷管外表面設有敏感材料層，在敏感材料層的兩邊設有一對金電極，在陶瓷管的內部設有加熱元件；其中，所述敏感材料層由ZnNiS2納米線和Ag納米粒子構成。

2.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述溫度傳感器的芯片型號為DS18B20。

3.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述微控制器模塊采用AVR系列單片機。

4.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述顯示模塊采用LCD顯示屏。

5.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述射頻識別模塊包含依次連接的頻率發生器、增強型模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器和解調器。

6.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述金電極厚度為1mm，所述敏感材料層厚度為1.5mm。

7.根據權利要求1所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，敏感材料層中，所述的ZnNiS2納米線和Ag納米粒子的質量比例為4:1。

8.根據權利要求7所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述Ag納米粒子的粒徑為200nm。

9.根據權利要求7所述的一種基于射頻識別的智能家居甲醛濃度檢測系統，其特征在于，所述甲醛濃度傳感器的制備過程為：

步驟1：將購買的粒徑為200nm的Ag納米粒子依次通過丙酮、乙醇、去例子水進行清洗，然后將其放入硫脲中，在80℃下，水熱保溫4h；

步驟2：首先，先將2.1g硝酸鋅和1.5g硫脲加入到錐形瓶中，采用30ml乙二胺作為溶劑，將混合溶液在室溫下磁力攪拌2h，得到混合溶液A；將1.6g硝酸鎳和1.2g硫脲加入到錐形瓶中，采用30ml乙二胺作為溶劑，將混合溶液在室溫下磁力攪拌2h，得到混合溶液B；

步驟3：在75℃的保溫環境下，將上述混合溶液B緩慢加入到混合溶液A中，不斷攪拌，得到混合溶液C；將混合溶液C加入到聚四氟乙烯容器中，放置在鋼制的外殼里，密閉后放在190℃的環境中加熱50h，反應結束后，自然冷卻至室溫；將得到的產物離心，用乙醇和去例子水超聲清洗數次以去除雜質，然后將離心產物在氮氣中55℃條件下干燥20h，得到ZnNiS2納米線；

步驟4：將上述得到的Ag納米粒子和ZnNiS2納米線按照質量比例混合均勻，研磨2h后，放入濃度為1.8mol/L的硝酸鎳溶液中，在120℃的環境中加熱30h，自然冷卻至室溫，然后過濾，將過濾產物清洗干凈；

步驟5：將清洗干凈的過濾產物在氮氣氛圍中、210℃煅燒5h，得到由Ag納米粒子和ZnNiS2納米線組成的混合物A；

步驟:6：將上述混合物A與一定比例的去例子水混合形成漿糊狀，然后將該漿糊狀物均勻涂覆在陶瓷管表面，將陶瓷管烘干，將加熱絲穿入陶瓷管內部，焊接引腳和加熱絲，然后將陶瓷管在120℃的工作溫度下老化4天，得到所述甲醛濃度傳感器。