车内空气质量与有害气体探测方法的研究

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文培养单位：2012年10月11YIIIl21111113116lllll7119IIIIl7IIIl3IILllY2367973Zhao物eADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysic

2、sChineseAcademyofSciencesOct．2012独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：：趣结盛学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有关保留、使用学位论文的规定，即：中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版

3、，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理研究所可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：趣班指导教师签名：日期：捌21¨弓‘)日期：学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：墩盗型之：!I!；纱电话：——邮编：——摘要车内空气质量与有害气体探测方法的研究赵越(机械电子工程)导师：续志军研究员随着汽车行业的快速发展，车内空气污染也成为威胁人们健康的一个重要问题，车内环境质量已经引起了广泛关注。为保证车内人员的健康及安全驾驶，对车内环境

4、进行有效监测已经成为一个亟待解决的问题。为了满足实际需求，本课题设计了车内空气质量及有害气体检测系统，对车内一氧化碳、氧气、甲醛以及温湿度进行实时动态监测。论文详细分析了车内空气污染现状及气体检测的主要方法，论证了对于车内混合气体检测的可行性。在对比分析了半导体金属氧化物类、光学类、电化学类等几类传感器的基础上，选择了灵敏度高、选择性好的电化学传感器作为敏感元件。提出了使用多个电化学传感器检测车内混合气体的方案及可施行的技术路线。结合传感器特性，设计了传感器采样放大电路，实现了传感器微弱信号的精确采样。根据系统功能要求，完成了C8051F020外围电路、电源电路、按键电路、液晶显示电路、JTA

5、G调试电路、串口通信电路的设计，成功实现系统的硬件功能。使用C语言编写了下位机软件程序，。实现系统信号采集、数据处理、浓度显示、串口发送等功能。为了方便调试系统及记录数据，本文使用LabVlEW编写了上位机程序，实现数据的自动保存、气体浓度显示等功能，同时具有界面友好、操作方便的优点。为提高系统的检测精度，本文详细分析了可能引起系统误差的主要因素，提出了相应的解决方案。为有效减小系统误差，本文在硬件设计上采取了抗干中国科学院大学硕士学位论文：车内空气质量与有害气体探测方法的研究扰措施，在软件方面提出了数字滤波和温度补偿算法，实现了车内气体浓度的高精度检测测试结果表明，本文研制的车内空气质量及有

6、害气体检测系统在硬件设计以及下位机软件、上位机软件设计方面，达到了预期效果，系统运行良好。关键词：车内空气质量检测；电化学传感器；C8051F020；LabVIEW；温度补偿IITheResearchofVehicle-·CabinAirQualityandHazardousGasDetectionMethodZhaoYue(MechatronicEngineering)DirectedbyProf．XuZhi-junAbstractWiththerapiddevelopmentoftheautomotive，airpollutionincarhasbecomeathreatto0111"he

7、alth．MoreandmorepeoplepayattentiontoairqualityinCar．Inordertoensurethehealthandsafetyofpeople，monitoringenvironmentinCarbecomeaproblemthattobesolved．Inordertomeettheneedsofenvironmentprotection,design