| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题的研究目的及意义 | 第11-13页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 课题目的及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 甲烷传感器的检测原理与分类 | 第13-16页 |
| 1.2.1 载体催化燃烧型传感器 | 第13-14页 |
| 1.2.2 气敏半导体型传感器 | 第14-15页 |
| 1.2.3 光线干涉型传感器 | 第15页 |
| 1.2.4 红外吸收型传感器 | 第15-16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.1 国外研究动态 | 第16-17页 |
| 1.3.2 国内研究动态 | 第17-18页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4.1 课题研究内容 | 第18页 |
| 1.4.2 课题研究目标 | 第18-19页 |
| 1.5 本章小结 | 第19-21页 |
| 第二章 红外甲烷传感器概述 | 第21-29页 |
| 2.1 红外光谱吸收技术 | 第21-22页 |
| 2.1.1 气体吸收原理及特征 | 第21页 |
| 2.1.2 NDIR 技术 | 第21-22页 |
| 2.2 红外甲烷传感器工作原理 | 第22-26页 |
| 2.2.1 甲烷气体的吸收峰值选择 | 第22-23页 |
| 2.2.2 朗伯—比尔吸收定律的应用 | 第23-24页 |
| 2.2.3 差分吸收检测法 | 第24-26页 |
| 2.3 红外检测技术的优势分析 | 第26页 |
| 2.4 红外甲烷传感器的技术指标 | 第26-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-29页 |
| 第三章 便携式红外甲烷传感器硬件设计 | 第29-57页 |
| 3.1 甲烷传感器总体结构设计 | 第29-30页 |
| 3.2 红外光源的选择 | 第30-33页 |
| 3.2.1 光源的分类对比 | 第30-31页 |
| 3.2.2 IRL715 白炽灯性能分析 | 第31-33页 |
| 3.3 热释电探测器的选择 | 第33-36页 |
| 3.3.1 探测器的分类对比 | 第34页 |
| 3.3.2 热释电效应 | 第34-35页 |
| 3.3.3 双光路热释电探测器 PYS3228 性能分析 | 第35-36页 |
| 3.4 红外吸收气室设计及仿真研究 | 第36-45页 |
| 3.4.1 红外气室的分类 | 第37-38页 |
| 3.4.2 Light Tools 光学软件 | 第38-39页 |
| 3.4.3 直射式红外气室的光学仿真 | 第39-41页 |
| 3.4.4 反射式红外气室的光学仿真 | 第41-44页 |
| 3.4.5 气室类型的确定 | 第44页 |
| 3.4.6 气室参数的确定 | 第44-45页 |
| 3.5 系统硬件控制电路设计 | 第45-53页 |
| 3.5.1 处理器的选择 | 第45-46页 |
| 3.5.2 光源调制电路 | 第46-47页 |
| 3.5.3 信号调理电路 | 第47-49页 |
| 3.5.4 电源电路 | 第49-50页 |
| 3.5.5 显示电路 | 第50-51页 |
| 3.5.6 键盘电路 | 第51-52页 |
| 3.5.7 报警电路 | 第52-53页 |
| 3.6 电池的选择与设计 | 第53-55页 |
| 3.6.1 电池类型及容量选择 | 第53页 |
| 3.6.2 电池的表面温度要求 | 第53-54页 |
| 3.6.3 锂电池充电防爆处理 | 第54-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-57页 |
| 第四章 便携式红外甲烷传感器软件设计 | 第57-69页 |
| 4.1 系统主程序设计 | 第57-58页 |
| 4.2 系统初始化配置程序 | 第58-62页 |
| 4.2.1 系统初始化 | 第58-59页 |
| 4.2.2 定时器初始化 | 第59-60页 |
| 4.2.3 Flash 存储器配置 | 第60-61页 |
| 4.2.4 A/DC 转换初始化 | 第61-62页 |
| 4.3 光源调制程序设计 | 第62-63页 |
| 4.4 数据采样转换程序设计 | 第63-66页 |
| 4.4.1 数据采样子程序 | 第64页 |
| 4.4.2 数字滤波子程序 | 第64-66页 |
| 4.5 通讯程序设计 | 第66-67页 |
| 4.5.1 数码管显示程序设计 | 第66页 |
| 4.5.2 键盘接口子程序 | 第66-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 实验研究与影响因素分析 | 第69-79页 |
| 5.1 实验条件及样机设计 | 第69-70页 |
| 5.2 红外甲烷传感器标定方案设计 | 第70-72页 |
| 5.2.1 标定实验台设计 | 第70页 |
| 5.2.2 甲烷传感器标定 | 第70-72页 |
| 5.3 红外甲烷传感器实验测试 | 第72-77页 |
| 5.3.1 曲线拟合 | 第72-76页 |
| 5.3.2 实验测试 | 第76-77页 |
| 5.4 干扰因素分析 | 第77-78页 |
| 5.4.1 环境温度干扰 | 第77页 |
| 5.4.2 粉尘干扰 | 第77-78页 |
| 5.4.3 环境湿度干扰 | 第78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 第六章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 论文总结 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第87页 |