基于光散射法的颗粒物质量浓度传感器的研究与开发
| 致谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-15页 |
| 1 绪论 | 第15-21页 |
| ·引言 | 第15-16页 |
| ·空气中颗粒物质量浓度的测量方法 | 第16页 |
| ·国外先进的颗粒物检测技术 | 第16-18页 |
| ·光散射法测量颗粒物质量浓度国内外研究现状 | 第18-19页 |
| ·本文主要研究内容 | 第19-21页 |
| 2 光散射颗粒物质量浓度测量理论的研究 | 第21-33页 |
| ·Mie散射理论 | 第21-26页 |
| ·单球形颗粒Mie散射理论 | 第21-23页 |
| ·基于单球形颗粒Mie散射理论的MATLAB仿真 | 第23-25页 |
| ·无因次参数x对单球形颗粒光强分布的影响 | 第25-26页 |
| ·相对于折射率m对单球形颗粒散射光强分布的影响 | 第26页 |
| ·Mie散射光通量的计算 | 第26-29页 |
| ·单球形颗粒的散射光通量计算 | 第26-27页 |
| ·颗粒群光散射光通量建模与计算 | 第27-29页 |
| ·各参数对光通量大小的影响分析 | 第29-32页 |
| ·F-D与采光中心角之间曲线关系 | 第30页 |
| ·F-D与采光立体角之间曲线关系 | 第30-31页 |
| ·颗粒物相对折射率与F-D曲线关系 | 第31-32页 |
| ·本章小结 | 第32-33页 |
| 3 颗粒物传感器的结构设计 | 第33-40页 |
| ·颗粒物浓度传感器的光学结构设计 | 第33-37页 |
| ·光源和透镜的选择 | 第33-34页 |
| ·光阑组设计 | 第34页 |
| ·采光中心角大小选取 | 第34-35页 |
| ·采光立体角大小选取 | 第35-36页 |
| ·光陷阱 | 第36页 |
| ·光敏区大小选取 | 第36-37页 |
| ·传感器结构装配 | 第37-39页 |
| ·本章总结 | 第39-40页 |
| 4 基于锁相放大器的硬件电路设计 | 第40-57页 |
| ·电路总体设计 | 第40-41页 |
| ·锁相放大器基本结构及建模 | 第41-42页 |
| ·锁相放大器的应用范围及其优点 | 第41页 |
| ·锁相放大器建模 | 第41-42页 |
| ·前置放大电路设计 | 第42-43页 |
| ·四阶带通滤波器设计 | 第43-45页 |
| ·方波乘法器设计 | 第45-46页 |
| ·锁相环解调电路设计与性能研究 | 第46-52页 |
| ·锁相环(PLL)建模 | 第46-47页 |
| ·锁相环解调电路实现方案 | 第47-52页 |
| ·光源驱动电路设计 | 第52-53页 |
| ·基于ARM的信号采集微控制器设计 | 第53-56页 |
| ·内核基于Cortex-M3的STM32处理器 | 第54页 |
| ·调零电路设计 | 第54-55页 |
| ·存储电路设计 | 第55页 |
| ·触摸屏电路设计 | 第55-56页 |
| ·本章小结 | 第56-57页 |
| 5 颗粒物质量浓度传感器的软件设计 | 第57-62页 |
| ·STM32控制器软件设计 | 第57-58页 |
| ·上位机软件设计 | 第58-61页 |
| ·数据采集和显示模块 | 第59-60页 |
| ·数据存储模块 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 6 实验数据处理和传感器性能研究 | 第62-77页 |
| ·实验装置研究和零点处理 | 第62-67页 |
| ·颗粒物发生器的研究 | 第63-64页 |
| ·传感器零点温漂的研究和温度补偿 | 第64-67页 |
| ·传感器K值测定 | 第67-73页 |
| ·传感器与TSI8532标准仪器测量结果对比分析 | 第73-75页 |
| ·重复性测试 | 第75页 |
| ·传感器的时域响应时间 | 第75-76页 |
| ·传感器的性能 | 第76页 |
| ·本章总结 | 第76-77页 |
| 7 总结和展望 | 第77-79页 |
| ·总结 | 第77页 |
| ·展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 作者简历 | 第82页 |
