近紅外CO濃度光電檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，環(huán)境問題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是在國內(nèi)外一些重工業(yè)城市，人們常年經(jīng)受著環(huán)境問題帶來的困擾?，F(xiàn)階段，空氣污染問題日益嚴(yán)重，國家也已經(jīng)把如何治理空氣污染問題提上了日程。一氧化碳是導(dǎo)致空氣污染的重要元素，隨著CO中毒事件越來越多，人們對CO的檢測還停留在對工業(yè)生產(chǎn)的需求，忽略了城市生活環(huán)境中對人類帶來的影響，現(xiàn)存的檢測設(shè)備靈敏度和精度達(dá)不到實(shí)際需要效果。本文針對現(xiàn)階段氣體檢測裝置靈敏度差、響應(yīng)速度慢的缺點(diǎn)，利用差分吸收檢測法來對一

2、氧化碳?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測。
　　系統(tǒng)以朗伯-比爾定律為理論基礎(chǔ)，將差分光譜吸收法和ARM單片機(jī)的微處理技術(shù)相結(jié)合對大氣中CO氣體濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測和測量。光源發(fā)出1566nm的光被Y型光纖分成相同的兩束，兩束光分別經(jīng)參考和測量氣室吸收，然后采用光電探測元件對衰減后的光源同時(shí)轉(zhuǎn)換，最后經(jīng)數(shù)據(jù)采集分析和濃度反演測得一氧化碳濃度。本文對光源、吸收氣室、探測器、配氣系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集和處理等模塊進(jìn)行了分析和選擇，采用雪崩光電二極管（APD）對攜帶有

3、CO濃度信息的信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。同時(shí)選用高精度、低噪聲的OPA376和AD620集成放大芯片將光電轉(zhuǎn)換后的電信號進(jìn)行濾波放大處理。利用除法器AD734將兩路攜帶CO濃度信息的電信號進(jìn)行比值計(jì)算消除光路干擾，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送中央處理器ARM系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和濃度反演，同時(shí)將測得的CO濃度信息通過LCD送顯，并在濃度超出設(shè)定的安全范圍值時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。
　　本論文完成了環(huán)境中CO氣體濃度檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用Matlab將