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红外CO2气体浓度传感器系统的研制
资料介绍
随着社会经济和科学技术的不断进步，各式各样的气体浓度传感器被广泛的应用于工业、农业、环境保护、医疗等领域。但目前国内大多数气体传感器都存在着弊端，如使用寿命短、稳定性差、精度不高等等。本文针对现有气体传感器存在的不足，以CO2作为研究气体，设计了一种基于不分光红外法(Non-dispersive Infra Red，NDIR)的CO2气体浓度传感器，能够对CO2气体进行快速、准确、稳定地测量。
本文以基于不分光红外法(NDIR)的气体浓度传感器为研究对象，详细阐述了国内外红外光学气体传感器的发展现状，并且介绍了其他的常用气体传感器，通过对比，总结了红外光学气体传感器具有的优势。接着详细介绍了光谱吸收原理、红外检测原理和差分检测原理，进而在此基础上设计了系统的整体方案。本文通过选择合适的红外光源、红外探测器、反光杯、窗口片等作为系统的部件，确定并设计了整个传感器系统的机械结构；接着根据需要，设计了光源驱动电路、放大滤波电路、AD转换电路等硬件电路，编写了单片机控制程序以及上位机数据接收处理程序。
最后通过实验,用origin软件进行数据拟合分析，进而完成对气体的标定以及传感器系统精度、重复性、稳定性和响应时间的测试，同时也对整体气体传感器系统的误差进行了分析。实验结果表明，该传感器系统能够实现对气体浓度准确、快速、稳定地测量。
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