【摘 要】
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随着科技的进步和广泛发展,以CO2气体为主的温室气体对工农业生产、日常生活以及自然环境的影响越来越大,同时,在医疗、汽车、矿井等方面都需要对CO2气体的浓度进行定量的检
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随着科技的进步和广泛发展,以CO2气体为主的温室气体对工农业生产、日常生活以及自然环境的影响越来越大,同时,在医疗、汽车、矿井等方面都需要对CO2气体的浓度进行定量的检测与控制。就目前国内外红外检测技术的发展,国内在采用吸收法测量气体浓度方面的发展还不是太成熟,国外同类产品价格昂贵,并且后期维护不方便。而目前国内市场对该类产品的需求量又非常大。本课题采用Beer-Lambert定理和红外吸收原理作为电路设计的理论依据,将红外传感器应用于CO2浓度测量装置中,主CPU采用内部具有AD转换功能的MSP430,保证了测量装置具有功耗低、测量范围宽、灵敏度高、抗干扰能力强、选择性好等特点;采用双通道红外传感器,有效消除外界环境条件变化对测量的影响;采用脉冲调制方式控制光源,为光源提供50Hz的闪烁频率,提高了光源的稳定性和寿命;串口通信采用RS485串口通信电路,设置有保护电阻,提高了测量装置工作的稳定性;实验采用美国比较先进的CO2气体浓度测量仪器Model400作为参考仪器,获得了大量的实验数据,便于对大量的实验数据进行科学合理的分析比对。最后,利用Matlab工具中自带的曲线拟合工具Curve Fitting Tool对所测得的实验数据进行拟合分析,保证了拟合后的决定系数在0.98以上,取得了较好的拟合效果。该CO2测量装置可为气体采样分析和在线连续检测提供精确的定量数据,同时,为以后进一步研究国产化、多参数气体检测仪器及系统打下了一定的基础。
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