光离子化气体传感器（Photo Ionization Detector，简称PID）主要用于石油化工等工业作业场所，对于突发的有机挥发物泄露事故，能够做到跟踪与查找泄露源、监测工作场所空气质量、确保作业人员生命安全等工作。突出的优势为：灵敏度高、鉴别能力强、响应速度快、应用范围广且易于携带，是简单、方便、快速的现场实用仪器。本论文主要进行以下工作：首先，在文中详细的阐述了光离子化的发生原理，并根据PID在当今国内外发展的现状与未来发展趋势，结合该领域现有技术的优缺点，提出PID仪器预期的设计目标。其次，详细的分析了光离子化发生过程的能量源——紫外灯，从其外部结构、内充气体及灯体窗口材料等方面综合考虑，最终确定选用美国RAE公司生产的输出能量为10.6eV的无极真空紫外灯。本设计中采用12V的蓄电池为PID供电，因此采用双晶体管推挽自激振荡电路为紫外灯供电。从实际应用角度考虑，确定了电离室采用Axial Flow结构，并以集成开关电源控制器MAX641为核心构成DC~DC变换器，输出150V的直流电源为极板供电。接着介绍了气体隔膜泵的原理及特点，并确定了采用德国楷孚贸易（上海）有限公司生产的转速为0.5lmin的NMP05M气体隔膜泵作为带动气体进入电离室的吸气风扇，以W7805固定式三端稳压器为核心设计了驱动吸气风扇的电源电路。再次，深入的阐述了微弱信号检测原理，并确定了降低噪声干扰的方法。以不失真为前提提出了前置放大电路的整体构成。对于传感器电离室内极板收集的微弱电流，首先要采用I/V转换电路将其转换为电压信号，再对已转换的电压信号进行有效的放大，最后还要完成滤波环节，用于排除参杂在有用信号中的有害噪声。其中，电源部分主要由LM117、AD580及MAX660电压转换器件构成，以LMC6082为核心器件实现电流-电压转换电路及放大电路，以仪表放大器AD627为核心构成二次放大电路及滤波电路。最后，对PID做了相关的功能性试验，实验结果达到了预期的要求。