【精品 毕业论文 毕业设计】基于NDIR的CO浓度探测器研制

毕业论文题目基于NDIR的CO浓度探测器研制院(系)别专业级别学号姓名指导老师华侨大学教务处摘要本论文的内容为基于NDIR的CO浓度探测器研制的硬件部分，具体内容可分为CO浓度探测器的现状、发展趋势和分类，基于NDIR的CO浓度探测器的原理，探测器的硬件设计，基于实验室条件下探测器的制作，以及探测器的性能调试。

论文从CO浓度探测器的现状、发展趋势和分类开始，详细介绍了CO探测器的各个方面，探讨了研制CO浓度探测器的意义与基于NDIR的CO浓度探测器的实现原理。

论文介绍了基于NDIR 的CO 浓度探测器中的红外光源与红外探测器的选择，并详细介绍了红外光源与红外探测器的选择理由以及性能。

基于NDIR的CO浓度探测器的核心器件为MIRL17-900红外光源与TPS2534红外探测器。

在这两个核心器件的基础上，论文介绍了配套的光源调制，实验气室，后续放大滤波电路的设计与制作，以及扩展电路的设计。

论文中所制作的硬件部分均在实验室条件下完成，各个硬件在现有的制作条件下尽可能的达到理想效果。

论文中还具体阐述了硬件制作过程和制作过程中的注意事项。

制作的硬件系统经过测试与调试，根据实验中所阐述的方法制作出来的基于NDIR的CO浓度探测器符合实验要求，达到了预期目的。

基于NDIR的CO浓度探测器硬件部分研制的实现证明了在实验室条件下也可以研制出CO浓度探测器，并且在这个基础上可以继续完善，使之成为一个可以在实际生产生活中广泛应用的产品。

关键词：TPS2534，MIRL17-900，NDIR，COABSTRACTThis paper based on the content of NDIR concentration of CO detector developed hardware, the concrete content can be divided into the concentration of CO detector's situation, development trend and classification based on the NDIR, the principle of concentration of CO detector, the probe's hardware design, based on the laboratory condition of production, and detector probe the performance test.The concentration of CO detector papers from the current situation, development trend and classification start, introduces CO detector each aspect, discusses the significance of the concentration of CO detector developed based on NDIR with the realization of the principle of concentration of CO detector. This paper introduces the NDIR concentration of CO detector based on the infrared light source and infrared detector choice, and introduces the infrared light source and infrared detector reasons for choice and performance. Based on the NDIR concentration of CO detector for MIRL17 core device with infrared light TPS2534-900 infrared detectors. In these two core device basis, this paper introduces a matching lamp-house modulating, experimental gas chamber, the subsequent amplification filter circuit design and production, and expansion circuit design.The paper made in the laboratory hardware components are complete, under the condition of different hardware in the existing production conditions as far as possible to achieve the ideal effect. Paper also elaborated specifically hardware manufacture process and manufacture process in precautions. Making hardware system after testing and debugging, elaborate the according to experiment the method of making based on the NDIR out the concentration of CO detector conforms to experimental requirements, the expected purpose is reached.Based on the NDIR concentration of CO detector the realization of hardware components in developed proved laboratory conditions can also developed the concentration of CO detector, and on this basis can continue perfecting to become a living in practical production extensive application of products.Keywords：TPS2534，MIRL17-900，NDIR，CO目录第一章绪论 (1)1.1 气体探测器现状及发展趋势 (1)1.1.1气体探测器现状 (1)1.1.2气体探测器发展趋势 (2)1.2 CO浓度探测的意义 (3)1.3 CO探测传感器的分类 (4)1.3.1电化学气体传感器 (5)1.3.2催化可燃气体传感器 (5)1.3.3固态传感器 (6)1.3.4红外传感器 (6)1.4基于NDIR红外分析现状 (7)第二章 CO探测基本原理 (8)2.1朗伯-比尔(Lambert-Beer)吸收定律 (8)2.1.1朗伯-比尔定律的两个重要参数 (8)2.2 红外光在电磁波谱中的位置 (9)2.3 CO对红外光的吸收 (10)2.4 基于NDIR的CO探测器原理 (11)第三章 CO探测系统设计 (13)3.1 总体方案设计 (13)3.2 调制红外光源设计 (13)3.2.1红外光源的选择 (13)3.2.2调制红外光源的实现 (16)3.3气室设计 (17)3.4红外探测器及选择 (17)3.4.1红外热探测器 (18)3.4.2红外光探测器 (18)3.4.3红外探测器的选用 (18)3.5整体电路设计 (20)3.5.1稳压源电路设计 (20)3.5.2放大滤波电路设计 (21)3.5.3模数转换电路设计 (23)第一章绪论1.1 气体探测器现状及发展趋势1.1.1气体探测器现状探测工作场所的可燃气体和有毒气体从而来监控现场空气状况，从而来保证工作现场的安全可以追诉到隋代甚至更早，将鸡或鸟放到密闭的空间，观察它的的健康状况，从而确保现场的安全状况。

这是采煤工人和探险人员一度采用的“高科技”方法。

如今广大的工人和公众不必依赖敏感的鸟类，现代气体监控仪表要先进的多。

气体探测和监控是当前比较热门的技术，已经在工业生产、医学诊断、环境监测、国防等领域得到了广泛应用。

我国在上世纪50年代已有相关方面的研究，与发达国家相比，在时间上并没有绝对的差距（一般国际上气体探测器起始于上世纪50年代的电化学传感器产生），不过国际上最早的气体探测器起始于上世纪20年代的催化燃烧气体传感器产生。

气体探测器市场发展的最大推动力是国际上对爆炸性气体环境控制和有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法，法规的建立降低由于在狭窄空间内危险气体的存在所造成的事故数量，同时使得人们对家庭中出现的有害气体污染和爆炸性气体的危险的关心程度大幅度增强，这就使得气体探测器有了广泛的市场，如今气体探测器已经广泛的运用到了工业、环保、国防等诸多领域。

仅以用于安全保护家用燃气泄漏报警器为例，日本早在1980年1月开始实行安装城市煤气、液化石油气报警器法规，1986年5月日本通产省又实施了安全器具普及促进基本方针。

美国已有7个州11个城市通过立法，规定家庭、公寓等都要安装CO报警器。

目前我国已有黑龙江省、山西省、哈尔滨市、青岛市等发布文件。

随着城市燃气化的扩大、政府立法和人民安全保护意识的提高，城市家庭安装气体报警器必将很快推广普及，一氧化碳、氢气敏元件探测器的需求量将会急剧增加。

随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。

这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。

由于气体本身存在的扩散性，发生泄漏之后，在外部风力和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区，扩大危害区域。

例如，1995年7月，四川省成都市化工总厂液氯车间发生氯气泄漏，当场造成3人死亡，6人受伤，仅约一小时左右，市区范围数十平方公里范围内都能闻到刺激性的氯气味。

因此，这类事故具有突发性强、扩散迅速、救援难度大、危害范围广等特点。

一旦发生气体泄漏事故，必须尽快采取相应措施进行处置，才能将事故损失降低到最低水平。

及时可靠地探测空气中某些气体的含量，及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。