基于不分光紅外法尾氣檢測裝置的研制.pdf

1、由于我國空氣環(huán)境污染嚴(yán)重，污染問題已經(jīng)影響到人民生活的方方面面，快速準(zhǔn)確的檢測污染氣體的濃度大小具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對比了多種常用的氣體檢測方法，分析它們的適用范圍與優(yōu)缺點(diǎn)，從中選定了不分光法作為本文的研究方法。本文便是基于不分光紅外法的尾氣檢測裝置的研制，主要完成以下幾個(gè)方面的工作：
　　第一，確定系統(tǒng)的總體方案，在Lambert-Beer定律的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進(jìn)行理論建模，為了消除環(huán)境因素的影響，決定采用雙通道法進(jìn)行

2、檢測，最終推導(dǎo)出氣體濃度計(jì)算的理論公式，完成對系統(tǒng)的可行性分析，選定系統(tǒng)的主要器件，完成氣室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
　　第二，完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用STM32系列單片機(jī)作為控制器，同時(shí)為了方便系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試，編寫了與之配套的上位機(jī)軟件程序，此上位機(jī)是運(yùn)用C＃語言編寫的，主要是具備實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示、存儲和查詢功能。由于本系統(tǒng)的紅外探測器選擇的是熱電堆探測器，而熱電堆探測器只對紅外輻射的變化量敏感，對其絕對量不敏感，所以需要對紅外光源

3、進(jìn)行電調(diào)制；由于熱電堆探測器輸出信號十分微弱，所以據(jù)此設(shè)計(jì)了一個(gè)高增益低通濾波電路，將熱電堆探測器輸出的信號進(jìn)行了合適的放大濾波處理后，送至信號采集電路，完成對信號的采集，最后將采集來的數(shù)據(jù)送至單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)對采集來的數(shù)據(jù)先進(jìn)行數(shù)字濾波處理，然后計(jì)算出氣體檢測通道與參考通道峰峰值的比值，由此比值再結(jié)合環(huán)境溫度值反推出氣體濃度值。
　　第三，完成系統(tǒng)的標(biāo)定以及性能測試，通過采用標(biāo)準(zhǔn)濃度的氣體從而測出與其對應(yīng)的氣體通道與參考通