隨著經濟社會的快速發(fā)展，工業(yè)化程度日益加深，大氣污染愈加嚴重。一氧化碳（CO）是大氣主要污染物之一，因此，CO的有效動態(tài)監(jiān)測是一個具有重大意義的課題。傳統(tǒng)的電式氣體傳感器在使用過程中可能會產生電火花并甚至爆炸；而光學傳感器采用光作為信息載體，因此可以應用于在密閉或者危險環(huán)境中的檢測。本文主要針對CO氣體光學傳感器的理論和實驗設計進行研究。本文的主要工作內容如下： 1、分析研究了CO氣體傳感器的背景、意義和發(fā)展現(xiàn)狀。簡要描述了氣體傳感器的原理和分類，著重論述了幾種典型CO氣體的光學檢測方法，為基于紅外光譜的CO氣體傳感器的制作奠定了理論基礎。 2、簡單介紹了氣體分子吸收光譜原理，并對基于氣體分子吸收光譜理論的比爾－朗伯（Beer-Lambert）定律進行了詳細的介紹。利用哈佛大學的HITRAN軟件結合氣體分子吸收光譜理論著重討論了CO氣體的紅外吸收譜線。論述了光譜吸收型CO氣體檢測系統(tǒng)的原理，并對差分吸收型傳感系統(tǒng)的數(shù)學模型進行了分析。 3、詳細介紹了兩種基于光譜吸收型的CO濃度檢測系統(tǒng)。一種基于中紅外光源（中心波長4.45um），設計了光源驅動電路和光電探測電路，提高了系統(tǒng)的精確性能，...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目次
圖清單
表清單
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氣體傳感器
        1.2.1 電化學氣體傳感器
        1.2.2 半導體氣體傳感器
        1.2.3 光纖氣體傳感器
        1.2.4 其它氣體傳感器
    1.3 CO 氣體濃度的光學檢測方法
    1.4 本文的研究意義
    1.5 本文的主要研究內容
2 基于紅外光譜的 CO 氣體濃度檢測原理
    2.1 氣體分子吸收光譜
    2.2 比爾-朗伯定律
    2.3 CO 吸收譜線的研究
    2.4 光譜吸收型 CO 氣體濃度檢測原理
    2.5 差分吸收型 CO 氣體濃度檢測模型
    2.6 本章小結
3 CO 氣體濃度檢測系統(tǒng)的結構設計
    3.1 基于中紅外光譜的系統(tǒng)設計與分析
        3.1.1 系統(tǒng)總結構
        3.1.2 光源的選擇及驅動電路設計
        3.1.3 氣室設計
        3.1.4 光電檢測電路設計
        3.1.5 基于 ARM 的數(shù)據(jù)處理及顯示
        3.1.6 測量結果及分析
    3.2 基于近紅外光譜的系統(tǒng)設計與分析
        3.2.1 系統(tǒng)總結構
        3.2.2 氣室設計
        3.2.3 測量結果及分析
    3.3 兩種系統(tǒng)方案的特性
    3.4 本章小結
4 總結與展望
    4.1 主要工作總結
    4.2 展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3744923