基于可調諧激光二極管的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,設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、光源調制電路、信號調理電路、溫度測量電路、A/D轉換、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,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,利用標準濃度的CO₂氣體來標定測量裝置,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傳感技術研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及結構安排
第2章 光譜吸收式CO_2氣體濃度測量原理和技術
    2.1 光譜吸收原理
        2.1.1 分子能級結構
        2.1.2 CO_2吸收光譜
    2.2 紅外CO_2氣體濃度測量技術
        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
第3章 測量裝置設計方案
    3.1 紅外吸收光路設計
        3.1.1 系統(tǒng)光源
        3.1.2 紅外探測器
        3.1.3 氣室設計
    3.2 硬件電路
        3.2.1 電源電路
        3.2.2 光源調制電路
        3.2.3 信號調理電路
        3.2.4 溫度測量電路
        3.2.5 A/D轉換電路
        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)庫設計
    3.4 本章小結
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
第5章 基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的溫度補償
    5.1 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡結構
    5.2 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡學習算法
    5.3 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡溫度補償模型
    5.4 溫度補償結果
    5.5 本章小結
結論
附錄
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]L-M貝葉斯正則化BP神經(jīng)網(wǎng)絡在紅外CO2傳感器的應用[J]. 趙久強,王震洲.  河北工業(yè)科技. 2018(04)
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[3]礦用紅外二氧化碳傳感器設計[J]. 張海慶.  煤礦機電. 2015(06)
[4]基于非分散紅外（NDIR）技術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.  光譜學與光譜分析. 2015(04)
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[7]基于中紅外LED的CO2氣體濃度檢測系統(tǒng)研究[J]. 陳子聰,高致慧,曹志,楊勇,鐘德輝.  激光與紅外. 2012(11)
[8]基于紅外光譜的煤礦新型瓦斯傳感器的設計[J]. 楊柳.  微型機與應用. 2012(15)
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博士論文
[1]基于中紅外半導體激光器的氣體檢測系統(tǒng)的研制[D]. 李春光.吉林大學 2016

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



本文編號：3656669