紅外二氧化碳濃度測量儀的研制.pdf

1、二氧化碳(CO2)濃度是許多領(lǐng)域需要實時監(jiān)測和分析的重要參數(shù)，對二氧化碳濃度的監(jiān)測在環(huán)境保護、衛(wèi)生防疫、工業(yè)過程分析與控制、醫(yī)學(xué)診斷以及宇航生保等各個領(lǐng)域都有著重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。本文主要介紹了利用紅外吸收原理研制的測量二氧化碳濃度的測試儀，可以應(yīng)用于對管道氣或瓶裝氣的實時測量。
　　論文根據(jù)紅外吸收光譜的原理，確定二氧化碳的中心吸收波長。通過比較已有的紅外氣體分析方法，選擇使用基于C8051FO05的非分光紅外吸收方法

2、，并確定系統(tǒng)的設(shè)計方案。整個系統(tǒng)分三個部分，分別是光路設(shè)計、硬件設(shè)計以及軟件設(shè)計。
　　(1)光路設(shè)計:對紅外光源、鍍膜氣室、紅外探測器等器件進行選擇并分析其功能，完成光路部分的結(jié)構(gòu)。
　　(2)硬件設(shè)計:根據(jù)紅外探測器的輸出特性以及紅外光源的特性，設(shè)計光源驅(qū)動及調(diào)制電路、后續(xù)的放大濾波電路、溫度控制電路、標(biāo)準(zhǔn)輸出電路、單片機控制電路以及液晶顯示、RS232、.JTAG接口等其他功能模塊。
　　(3)軟件設(shè)計:根據(jù)系統(tǒng)

3、要求編寫相應(yīng)的單片機軟件部分的程序，其中包括:初始化模塊、電流標(biāo)校模塊、正常主界面顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換與光源調(diào)制模塊、含量計算模塊、控制報警輸出模塊、標(biāo)準(zhǔn)電流輸出模塊以及按鍵處理等。
　　最后通過對標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體的測量，對系統(tǒng)進行標(biāo)定，并通過對實際氣體的測量來驗證系統(tǒng)，結(jié)果證明本次設(shè)計達到了預(yù)期的目標(biāo)，具有較好的穩(wěn)定性和測量精度，并具有如下優(yōu)點:氣體選擇性好，儀表不易受有害氣體的影響而中毒、老化，響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，防爆性好，信噪