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基于中红外发光二极管的有害气体检测系统的研究
资料介绍
工业的发展、人口的增加、对自然资源的过度消耗等因素使得当前全世界范围内由于空气污染所造成的经济损失和人们健康水平的下降越来越严重。所有这些都是由于空气环境中的有害气体含量太高所致。因此开发研制一套行之有效的方法和仪器来对空气环境进行监测，从而控制有害气体的含量就显得非常必要且迫切。 传统的不分光的红外线气体分析仪普遍具有仪器成本高，灵活性差等缺点。本课题所研究的基于中红外发光二极管(MIR-LED)的有害气体检测系统有助于寻求一种可在线实时检测有害气体的新方法。该方法对提高有害气体的检测效率、降低仪器成本，改善城市大气和室内空气环境以及提高一些行业的生产安全具有重要的现实意义。 本课题在研究了中红外发光二极管最新成果的基础上，结合单片机技术设计并开发了整个系统。文章首先阐述了仪器的整体结构；其次详细说明了各部分的设计思路，着重说明了中红外发光二极管作为红外光源的优势；然后以电路原理图给出了系统的硬件实现；最后给出了部分软件程序代码。整个系统按照功能划分为三个模块：①单色红外光发射系统②数据采集系统③单片机控制系统。单色光发射系统包括中红外发光二极管阵列及其驱动电路。数据采集系统包括红外探测器及其偏置电路、信号放大电路及模/数转换电路。单片机控制电路包括逻辑控制电路及键盘、显示电路等。 本文最后对实验结果进行了讨论和分析，结果证明该仪器基本达到了预期的设计目的。同时也说明如果对该仪器进一步开发，如把神经网络、小波变换等方法集成到嵌入式设计当中，将可以完成对多组分气体的实时在线测量，能够更好地投入到实际应用当中。
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