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《黑龙江大学》 2016年
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红外气体分析系统的设计

崔鑫  
【摘要】:随着世界上日前对环境保护意识的越来越重视,气体分析仪在社会上占有了越来越大的市场。本次设计中的红外气体分析系统就是用来测量工厂或工业的燃烧所排放,以及汽车尾气排放中的有毒有害气体,如碳氧化物等的浓度,监控室内外空气质量,从而达到控制和减少对环境的污染,提高生活质量,保护生态环境的目的。采用纯模拟电路实现信号处理和温度控制是当今大多数国内生产的红外气体分析仪的基本方式,但这种方式存在电路复杂,易受干扰,测量精度不高,并且控制的精度低、响应时间长等问题。本论文主要的研究内容是在市面上已有的传感器,如红外气体浓度传感器(红外二氧化碳传感器MK400)、温度传感器(LM75A)的基础上,利用信号的输入,在FPGA上面构建一个以NiosⅡ为核心处理单元的FPGA系统,使用NiosⅡ核来控制系统的运行。本设计在QuartusⅡ开发环境下进行硬件电路的仿真设计,使用C语言实现各应用程序及各个硬件的驱动,并将设计的结果输出到CORE2-5SD CycloneⅡ系列的FPGA EDA开发板上,用来完成设计。设计实现一个在量程0-5000ppm范围内的带有温度补偿模型的数字化红外分析系统,并辅以大量的试验确定温度补偿系数,使补偿后的浓度测量达到精度5%,最终用标准浓度的二氧化碳气体测量来验证设计的结果。
【学位授予单位】:黑龙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN216

【参考文献】
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