吸收型光纖CO氣體傳感器信號處理技術(shù)的研究.pdf

1、隨著石油、天燃氣工業(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。對煤炭、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、易燃易爆氣體進行實時監(jiān)測顯得尤為重要。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產(chǎn)生電火花，更不可能引發(fā)爆炸，也不會發(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、響應速度快、分辨力高、抗電磁干擾、適用于易燃易爆的危險場合等優(yōu)點，備受國內(nèi)外研究學者的關(guān)注，在工業(yè)生

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

3、器等進行了合理的選擇。接下來，通過運用現(xiàn)代光電檢測技術(shù)和微弱信號處理技術(shù)，設(shè)計了傳感器系統(tǒng)的微弱光信號檢測模塊，實現(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 作為平臺設(shè)計了傳感器系統(tǒng)差分后的信號處理模塊。系統(tǒng)設(shè)計完成之后，為了驗證本設(shè)計的可行性和實用性，對其進行了實驗實測，給出了最終的實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果進行了討論，結(jié)果表明本設(shè)計達到了預期的要求。最后，全面總結(jié)了本次設(shè)計所完成的全部工作，并分析