單光束多氣體濃度光學檢測傳感器研究.pdf

1、當今傳感器技術在工農業(yè)生產中有著很重要的應用地位，在新技術和新工藝快速突破的基礎上檢測技術已經(jīng)有了很大的進步。各種光源結合多種吸收光譜的檢測技術的氣體傳感器在靈敏度、動態(tài)范圍和響應時間等各項指標比起傳統(tǒng)的傳感器都有了很大的發(fā)展，并且得到了更廣泛的應用。
　　作為研究內容之一，本文詳細討論了紅外光譜吸收氣體檢測的基本理論，重點分析了紅外光譜分析氣體濃度的技術及其工作原理，指出了對于構建滿足工業(yè)應用的氣體檢測系統(tǒng)重要性。
　　本

2、文在詳細論述了氣體分子光譜理論的基礎上，著重分析了現(xiàn)有的幾大類基于光譜吸收原理的檢測氣體濃度的技術:直接吸收檢測技術、光源頻率調制和諧波檢測技術、差分吸收檢測技術，對幾種主要的檢測氣體濃度的方法做了討論和比較，指出了氣體檢測技術存在的微弱信號的處理問題和多通道信號采集的問題，以多種氣體檢測的實際應用為指導方向，提出了一種實用的氣體濃度檢測方法，并重點分析了該系統(tǒng)的實驗方案和實驗結果。
　　論文就以上內容分四章進行闡述。
　　

3、第一章為引言部分，首先介紹了氣體濃度檢測系統(tǒng)的發(fā)展概況;接著簡述了紅外光譜技術作為氣體檢測方面的意義以其信號處理技術;最后提出本論文的主要研究內容。
　　第二章首先從氣體分子的光譜基本理論入手，介紹了氣體分子的光譜吸收理論，包括氣體分子的振、轉能級結構，吸收線型和線寬，吸收譜線的強度分布;最后在此基礎上詳細介紹了幾大類基于光譜吸收原理的檢測氣體濃度的技術及其工作原理和鎖相放大的方法處理信號的原理。
　　第三章構建系統(tǒng)整體和實

4、驗需求出發(fā)，首先從上分析了幾種待測氣體的紅外吸收譜線型結構;然后根據(jù)氣體的吸收譜分析了光源和探測器的選擇;接著介紹整體氣體腔的設計;然后介紹了設計氣體吸收的微弱信號檢測電路設計技術，并著重分析了利用鎖相放大電路來進行微弱信號檢測電路設計，其中包括參考信號電路、信號調制電路、信號解調電路和電源電路等幾部分，這些是信號處理的核心。
　　第四章在設計開發(fā)一種適用于多種氣體的濃度檢測傳感器的基礎上進行的一系列實驗，首先介紹配氣系統(tǒng)的設計和