SiC是一种新型气敏材料,它对气体具有优良的吸附特性,在气敏元件的研发领域具有非常高的研究价值。本文基于密度泛函理论模拟计算了CO气体在SiC表面和Ni掺杂SiC表面的吸附性能和特征。分别从吸附系统空间结构变化、吸附能、态密度、密立根电荷布居及电荷密度差等几个方面,对比分析了CO在其表面不同吸附位置的吸附特征。结果表明对于CO在SiC(001)表面吸附,桥位是一个敏感的吸附位置;而对于CO在Ni掺杂SiC(001)表面吸附,fcc位是比较敏感的位置。并发现Ni掺杂明显提高了SiC(001)表面的活性,提高了气体吸附的概率。相关的结论将用于指导CO气体在SiC材料表面吸附实验的实施,同时对SiC瓦斯传感器的研发具有科学的理论指导价值。在传感器电路设计中,引入了蔡氏混沌电路以提高气敏传感器的灵敏度。利用蔡氏电路对电路的初始条件极端敏感的特性,来检测低浓度的瓦斯气体。通过改变电路中敏感电阻的阻值获得电路产生不同的混沌相轨图,进而关联瓦斯气体的浓度和成分。出于对电路灵敏度的更高要求,在蔡氏电路的基础上,对其进行了新的改进,使得电路的灵敏度有了质的改善,而且电路的性能也得到了提升。此外,对比了模拟和数字两种方式实现了蔡氏混沌电路的优缺点,提出了采用数字方式实现电路设计的可行性。在低浓度瓦斯传感器设计电路的基础上,基于嵌入式平台设计了它的外围电路,包括声光报警电路、LCD显示电路、实时监控电路等。使得瓦斯传感器具有智能化的设计和比较完善的功能。同时大大提高了电路的集成度,方便后期产品的升级和集成。为客户带来极大地便利,可以广泛的应用到生产和生活中,尤其是运用的矿井煤矿开采方面,使得煤矿的开采环境变得更加安全。