吸收型光纖CO氣體傳感器信號(hào)處理技術(shù)的研究.pdf

1、隨著石油、天燃?xì)夤I(yè)和煤炭工業(yè)的發(fā)展，能源生產(chǎn)安全和環(huán)境污染等問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)煤炭、冶金、鑄造等工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中產(chǎn)生的各種有毒有害、易燃易爆氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。與傳統(tǒng)的電式傳感器相比，光纖傳感器在使用過程中過程中不會(huì)產(chǎn)生電火花，更不可能引發(fā)爆炸，也不會(huì)發(fā)生老化和中毒現(xiàn)象。光譜吸收型光纖氣體傳感器因具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、分辨力高、抗電磁干擾、適用于易燃易爆的危險(xiǎn)場(chǎng)合等優(yōu)點(diǎn)，備受國內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注，在工業(yè)生

2、產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有重大的研究和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文選擇以一氧化碳（CO）氣體作為研究對(duì)象，對(duì)光譜吸收型光纖CO 氣體傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和主要組成模塊進(jìn)行了研究。首先，根據(jù)氣體分子的光譜吸收理論，分別對(duì)差分吸收檢測(cè)和諧波檢測(cè)這兩種微弱信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了分析，最終確定了基于差分后諧波檢測(cè)的光纖氣體傳感器的理論模型。然后，結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體要求，對(duì)傳感器系統(tǒng)的關(guān)鍵部分氣室進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)傳感器系統(tǒng)中主要的元器件，如光源、光電探測(cè)

3、器等進(jìn)行了合理的選擇。接下來，通過運(yùn)用現(xiàn)代光電檢測(cè)技術(shù)和微弱信號(hào)處理技術(shù)，設(shè)計(jì)了傳感器系統(tǒng)的微弱光信號(hào)檢測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了前置放大電路、帶通濾波電路和差分移向電路等。緊接著，又以虛擬儀器LabVIEW 作為平臺(tái)設(shè)計(jì)了傳感器系統(tǒng)差分后的信號(hào)處理模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后，為了驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性，對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)，給出了最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了討論，結(jié)果表明本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的要求。最后，全面總結(jié)了本次設(shè)計(jì)所完成的全部工作，并分析