传感器检测系统标定测试优化方案

红外传感器具有广阔的应用前景，可以实现空气质量检测、气体泄漏报警、热控制系统、温室效应控制等。利用非色散红外光（NDIR）技术设计的红外传感器，实现了气体浓度的检测。该类红外传感器能够实现CO₂、CO、NO_x、HC等气体的检测。

为了验证红外气体传感器的性能，设计了适合于红外探测器的微弱信号检测电路，它包括前置放大电路、滤波电路、A-D转换电路、液晶显示（LCD）电路等。因此，根据某种气体具有特定吸收光谱（相当于指纹）这一性质，利用红外探测器设计了气体浓度测试系统。在大连理工大学进行了标定和性能测试试验，图7-1和图7-2所示为红外气体传感器测试试验与标定系统，具体的红外检测系统的标定测试原图如图7-3所示。

对于图7-3描述的检测系统的测试实验装置，其单片机实现控制A-D转换、数据采集与计算、脉冲电流的控制与系统的操作控制等。气体浓度信号被多通道数据采集系统处理，并传送至计算机。气体传感器被封闭在一个气室内，气体进、出通过一个塑料管，密闭气室如图7-4所示。多通道数据采集系统、质谱仪和流量计都被计算机控制管理，计算机同时也完成软件处理、计算、流量控制与质谱分析等。实验过程中，气体传感器被用来测试乙烯、甲烷、二甲醚等气体，测试结果表明该系统能够实现气体的检测。

图7-1 气体传感器测试试验与标定系统

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图7-2 流量计与计算机组合控制系统

图7-3 红外检测系统的标定测试原理图

图7-4 密闭的气室腔（传感器被置入腔室内，气体通过塑料胶管进/出）