基于可調(diào)諧激光二極管的CO₂氣體濃度測量儀器存在使用成本高和功耗高等問題,為了便于測量CO₂氣體濃度,設(shè)計了一種基于光譜吸收式的CO₂氣體濃度測量裝置。論文中,闡述了光譜吸收式CO₂氣體濃度測量原理和非分光紅外技術(shù),設(shè)計了基于光譜吸收式CO₂氣體濃度測量裝置的硬件電路和軟件程序,實現(xiàn)了對CO₂氣體濃度的測量和展示。其中硬件電路包括電源電路、光源調(diào)制電路、信號調(diào)理電路、溫度測量電路、A/D轉(zhuǎn)換、外部存儲電路,RTC電路以及串口通信電路。而軟件程序包括上位機程序和單片機程序。并且利用MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù),將測量數(shù)據(jù)完整的保存下來,為以后數(shù)據(jù)研究分析提供便利。在數(shù)據(jù)處理分析方面,利用標(biāo)準(zhǔn)濃度的CO₂氣體來標(biāo)定測量裝置,借助Origin軟件完成對測量裝置的數(shù)據(jù)擬合。針對溫度對測量CO₂氣體濃度造成的干擾,論文采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成對光譜吸收式CO₂濃度測量裝置的溫度補償,通過實驗證明,基于光譜吸... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 CO_2氣體濃度測量的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 紅外CO_2傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 光譜吸收式CO_2氣體濃度測量原理和技術(shù)
    2.1 光譜吸收原理
        2.1.1 分子能級結(jié)構(gòu)
        2.1.2 CO_2吸收光譜
    2.2 紅外CO_2氣體濃度測量技術(shù)
        2.2.1 朗伯-比爾定律
        2.2.2 非分光紅外檢測模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 測量裝置設(shè)計方案
    3.1 紅外吸收光路設(shè)計
        3.1.1 系統(tǒng)光源
        3.1.2 紅外探測器
        3.1.3 氣室設(shè)計
    3.2 硬件電路
        3.2.1 電源電路
        3.2.2 光源調(diào)制電路
        3.2.3 信號調(diào)理電路
        3.2.4 溫度測量電路
        3.2.5 A/D轉(zhuǎn)換電路
        3.2.6 外部儲存電路
        3.2.7 串口通信電路
        3.2.8 RTC電路
        3.2.9 單片機及相關(guān)程序流程
    3.3 上位機程序
        3.3.1 上位機界面和功能
        3.3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 測量裝置測試
    4.1 測量實驗
    4.2 數(shù)據(jù)擬合
    4.3 穩(wěn)定性試驗
    4.4 溫度影響實驗
        4.4.1 溫度對測量裝置影響的分析
        4.4.2 溫度對測量裝置的影響測試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補償
    5.1 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    5.2 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法
    5.3 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補償模型
    5.4 溫度補償結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]礦用紅外二氧化碳傳感器設(shè)計[J]. 張海慶.  煤礦機電. 2015(06)
[4]基于非分散紅外（NDIR）技術(shù)的土壤剖面二氧化碳濃度的測定[J]. 涂志華,趙陽,鄭力文,賈國棟,陳麗華,余新曉.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(04)
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[6]基于中紅外光譜吸收技術(shù)的一氧化碳?xì)怏w檢測系統(tǒng)[J]. 李國林,董明,宋楠,宋芳,鄭傳濤,王一丁.  光譜學(xué)與光譜分析. 2014(10)
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博士論文
[1]基于中紅外半導(dǎo)體激光器的氣體檢測系統(tǒng)的研制[D]. 李春光.吉林大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于紅外吸收光譜的設(shè)施園藝二氧化碳檢測系統(tǒng)的研究[D]. 鄭玲嬌.吉林大學(xué) 2017
[2]室內(nèi)CO2濃度分布規(guī)律及滿足呼吸區(qū)域預(yù)警值的新風(fēng)量與人員密度關(guān)系研究[D]. 張鵬.武漢紡織大學(xué) 2017
[3]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力SCADA系統(tǒng)的故障診斷[D]. 程楠.沈陽理工大學(xué) 2016
[4]紅外吸收型CO2氣體濃度測量技術(shù)研究[D]. 趙映.蘇州大學(xué) 2015
[5]基于紅外技術(shù)的二氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 黃慶坤.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[6]無線紅外氣體傳感器模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 朱騰飛.華中科技大學(xué) 2014
[7]TDLAS氣體檢測儀器的研制及算法研究[D]. 郭媛.天津大學(xué) 2014
[8]基于TDLAS的CO2氣體檢測分析系統(tǒng)[D]. 羅淑芹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]紅外吸收法CO2濃度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與組建[D]. 王倪穎.南京理工大學(xué) 2012
[10]基于紅外傳感的二氧化碳測量裝置[D]. 王莉.蘇州大學(xué) 2011



本文編號：3656669