快速准确地检测待测气体中颗粒物质量浓度大小具有十分重要的现实意义,而传统上滤膜称重法有很大的局限性,测量消耗时间较长并且不能够进行现场快速测量。本文研究方向为光散射法测量颗粒群质量浓度和传感器研制,主要包括以下几个部分:第一,理论研究和MATLAB仿真。本文基于等效光学球形颗粒直径理论,对颗粒群的光通量计算公式进行建模,从而得到颗粒群质量浓度与光通量大小的线性理论计算公式。第二,完成对传感器的光学结构设计。本文通过前面理论研究和查阅相关文献后确定了光源的选型、光敏区的尺寸、光电二级管的选型、光陷阱的设计。最后完成对传感器的制作。第三,完成微弱信号处理电路的设计。首先对所锁相放大器进行数学建模,然后按照信号处理过程,依次设计并制作前置放大电路、四阶带通滤波器、乘法器和锁相环解调电路以及光源驱动电路,并且对部分电路进行了仿真。第四,实验数据处理和传感器性能测定。主要完成颗粒发生器测试、温度补偿、传感器的标定。确定质量浓度转换系数K,最小测量浓度,最小有效浓度分辨率,最大测量范围,并进行了绝对误差分析和相对误差分析。