單光束多氣體濃度光學(xué)檢測傳感器研究.pdf

1、當(dāng)今傳感器技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著很重要的應(yīng)用地位，在新技術(shù)和新工藝快速突破的基礎(chǔ)上檢測技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。各種光源結(jié)合多種吸收光譜的檢測技術(shù)的氣體傳感器在靈敏度、動態(tài)范圍和響應(yīng)時間等各項指標(biāo)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(yīng)用。
　　作為研究內(nèi)容之一，本文詳細(xì)討論了紅外光譜吸收氣體檢測的基本理論，重點(diǎn)分析了紅外光譜分析氣體濃度的技術(shù)及其工作原理，指出了對于構(gòu)建滿足工業(yè)應(yīng)用的氣體檢測系統(tǒng)重要性。
　　本

2、文在詳細(xì)論述了氣體分子光譜理論的基礎(chǔ)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(shù):直接吸收檢測技術(shù)、光源頻率調(diào)制和諧波檢測技術(shù)、差分吸收檢測技術(shù)，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(shù)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(yīng)用為指導(dǎo)方向，提出了一種實用的氣體濃度檢測方法，并重點(diǎn)分析了該系統(tǒng)的實驗方案和實驗結(jié)果。
　　論文就以上內(nèi)容分四章進(jìn)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(shù)作為氣體檢測方面的意義以其信號處理技術(shù);最后提出本論文的主要研究內(nèi)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(zhuǎn)能級結(jié)構(gòu)，吸收線型和線寬，吸收譜線的強(qiáng)度分布;最后在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了幾大類基于光譜吸收原理的檢測氣體濃度的技術(shù)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(gòu)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(jié)構(gòu);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(shè)計;然后介紹了設(shè)計氣體吸收的微弱信號檢測電路設(shè)計技術(shù)，并著重分析了利用鎖相放大電路來進(jìn)行微弱信號檢測電路設(shè)計，其中包括參考信號電路、信號調(diào)制電路、信號解調(diào)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(shè)計開發(fā)一種適用于多種氣體的濃度檢測傳感器的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一系列實驗，首先介紹配氣系統(tǒng)的設(shè)計和