[发明专利]基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统

权利要求书

1.基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，包含监控终端以及与其连接的甲醛浓度检测终端，所述监控终端包含主控制器模块以及与其连接的显示模块和射频识别模块，所述甲醛浓度检测终端包含甲醛浓度传感器、温度传感器、模数转换模块、微控制器模块、数据传输模块，所述甲醛浓度传感器和温度传感器分别通过模数转换模块连接微控制器模块，所述数据传输模块连接在微控制器模块的相应端口上；

其中，甲醛浓度传感器，用于实时采集室内甲醛浓度参数；

温度传感器，用于实时采集甲醛浓度传感器表面温度；

模数转换模块，用于将甲醛浓度传感器和温度传感器采集的模拟信号转换成电信号；

微控制器模块，用于根据甲醛浓度传感器采集的室内甲醛浓度参数结合温度传感器采集的温度参数分析得出室内甲醛浓度；

数据传输模块，用于将微控制器模块分析得出的室内甲醛浓度传输至监控终端；

射频识别模块，用于识别和接收微控制器模块发送的室内甲醛浓度；

显示模块，用于显示射频识别模块识别和接收的室内甲醛浓度；

其中，所述甲醛浓度传感器为旁热式结构，包括陶瓷管，在陶瓷管外表面设有敏感材料层，在敏感材料层的两边设有一对金电极，在陶瓷管的内部设有加热元件；其中，所述敏感材料层由ZnNiS2纳米线和Ag纳米粒子构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述温度传感器的芯片型号为DS18B20。

3.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。

4.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述显示模块采用LCD显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述射频识别模块包含依次连接的频率发生器、增强型模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。

6.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述金电极厚度为1mm，所述敏感材料层厚度为1.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，敏感材料层中，所述的ZnNiS2纳米线和Ag纳米粒子的质量比例为4:1。

8.根据权利要求7所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述Ag纳米粒子的粒径为200nm。

9.根据权利要求7所述的一种基于射频识别的智能家居甲醛浓度检测系统，其特征在于，所述甲醛浓度传感器的制备过程为：

步骤1：将购买的粒径为200nm的Ag纳米粒子依次通过丙酮、乙醇、去例子水进行清洗，然后将其放入硫脲中，在80℃下，水热保温4h；

步骤2：首先，先将2.1g硝酸锌和1.5g硫脲加入到锥形瓶中，采用30ml乙二胺作为溶剂，将混合溶液在室温下磁力搅拌2h，得到混合溶液A；将1.6g硝酸镍和1.2g硫脲加入到锥形瓶中，采用30ml乙二胺作为溶剂，将混合溶液在室温下磁力搅拌2h，得到混合溶液B；

步骤3：在75℃的保温环境下，将上述混合溶液B缓慢加入到混合溶液A中，不断搅拌，得到混合溶液C；将混合溶液C加入到聚四氟乙烯容器中，放置在钢制的外壳里，密闭后放在190℃的环境中加热50h，反应结束后，自然冷却至室温；将得到的产物离心，用乙醇和去例子水超声清洗数次以去除杂质，然后将离心产物在氮气中55℃条件下干燥20h，得到ZnNiS2纳米线；

步骤4：将上述得到的Ag纳米粒子和ZnNiS2纳米线按照质量比例混合均匀，研磨2h后，放入浓度为1.8mol/L的硝酸镍溶液中，在120℃的环境中加热30h，自然冷却至室温，然后过滤，将过滤产物清洗干净；

步骤5：将清洗干净的过滤产物在氮气氛围中、210℃煅烧5h，得到由Ag纳米粒子和ZnNiS2纳米线组成的混合物A；

步骤:6：将上述混合物A与一定比例的去例子水混合形成浆糊状，然后将该浆糊状物均匀涂覆在陶瓷管表面，将陶瓷管烘干，将加热丝穿入陶瓷管内部，焊接引脚和加热丝，然后将陶瓷管在120℃的工作温度下老化4天，得到所述甲醛浓度传感器。