随着我国经济的不断增长，粉尘污染变得越来越严重。它不仅对人类生活造成影响，还对人类健康带来了危害，因此对粉尘浓度进行监测是十分有必要的。由于振荡天平法有着测量精度高、测量实时性好并且能够在线测量等优点，因此本文选择使用振荡天平法对粉尘浓度进行测量。本文重点分析了振荡天平质量传感器的设计、振荡天平硬件电路的设计和粉尘浓度测量装置整体的设计。通过实验对振荡天平法粉尘测量原理进行了验证，对装置的测量可用性和准确性行了测试，该装置可以满足实际测量要求。本文的主要工作及其具体研究内容如下：
　　（1）列举了粉尘测量的主要技术方法，并对各种技术方法的特点进行了对比分析，其中由于振荡天平法有着测量精度高、实时性好且能够在线测量的优点，本文使用振荡天平法对粉尘浓度进行测量。
　　（2）对振荡天平法的粉尘测量原理进行了叙述。当振荡系统在其固有频率处来回振荡时，其固有频率只由振荡系统本身的固有特性及其整体质量所决定。只需测量振荡系统前后两个的固有频率，即可得到这段时间内累积的粉尘质量。
　　（3）通过对振荡系统的振荡特性进行了分析，构建了振荡天平质量传感器结构框图。根据该结构框图，利用ANSYS软件对振荡系统核心元件振荡管进行了仿真设计，得到一根高灵敏度的振荡管。再对质量传感器其他元件进行了机械结构设计，最终组合成为一个完整的质量传感器。
　　（4）对振荡天平硬件电路组成结构进行分析，振荡天平硬件电路可由驱动电路、信号检测电路、相位差检测电路和频率测量电路四个电路组合而成。通过对该四个电路进行详细地分析和设计，最终组合形成一个闭环固有频率跟踪电路。
　　（5）对粉尘测量装置总体整体组成单元进行叙述，并且对其中的各个组成单元进行详细的分析和设计。其中包括微控制器单元、粉尘气体采样单元、振荡天平连续称重单元、温湿度气压测量单元和数据实时显示单元。对上述单元进行整合，形成一个完整的粉尘测量装置。
　　（6）对振荡天平质量传感器的测量原理进行了实验验证，并且对粉尘测量装置可用性和准确性进行了实验验证。
　　本课题首先对振荡天平法粉尘测量原理进行了叙述。通过对振荡系统的振荡特性的分析，构建了振荡天平质量传感器结构框图。根据此结构框图，对质量传感器进行了设计，接下来又设计了振荡天平硬件电路。最后通过分析粉尘测量装置的组成结构，对粉尘测量装置进行了设计和组合，形成了一个完整的粉尘测量装置。初步完成了粉尘浓度实时在线测量。