人体呼气末二氧化碳浓度(ETCO2)检测具有重要的生理学意义和临床应用价值。ETCO2可以反映病人的代谢、通气和循环状态,是重要的生命指标之一。因此研究一种简便、经济实用的ETCO2检测系统具有重要意义。本文研究的ETCO2检测系统采用的是非分光红外吸收气体检测方法(NDIR, Non-Dispersive Infrared)。该方法的原理基础是朗伯比尔定律,即通过找气体浓度与红外光衰减量之间的对应关系来计算气体浓度。基于此原理,本文深入研究了气室结构设计理论,并提出了本系统的气室设计方案：选用PerkinElmer公司的红外光源IRL715和双通道探测器TP2534,通过单光源双光路法来完成主流式气室的一体化设计。这种双光路测量参比设计,可以有效减小由光源波动和探测器温漂以及杂质气体吸收所造成的干扰。本系统选用以ARM7为内核的ADμC7026作为硬件电路主控芯片,实现对电源,光源驱动,探测器,信号调理及A/D采样,温度信号采集等模块的控制,并利用该芯片的数据处理性能和存储优势进行信号处理和算法补偿,以提高系统的测量精度和准确度。信号处理设计流程为：采用差动法与对数法相结合的方式完成二氧化碳浓度信号提取,通过建立模型和模型参数求解进行温度补偿,根据人机输入参数可调实现系统自校准,利用自适应阈值法和定时校准进行稳定的基线跟踪。最后通过传感器性能测试验证了本系统运行稳定,响应快,数据准确可靠,基本误差较小,能够用于对呼吸二氧化碳浓度进行连续实时监测和参数计算。