便攜式甲醛氣體檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著國內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展的加快，人們的生活水平在不斷提高，房間裝修也變得多種多樣，裝飾裝修材料中所含的污染物也越來越多，揮發(fā)到空氣里的污染物嚴重危害著人們的健康。特別是裝飾裝修、家具添置引起室內(nèi)空氣中甲醛氣體超標對人體健康造成極大的危害。對室內(nèi)空氣中的甲醛氣體進行快速、準確的檢測成為治理甲醛污染的重要手段。但是目前，國內(nèi)標準的室內(nèi)空氣中甲醛檢測方法主要是在實驗室里進行分析實驗，這種方法檢測精度雖然高，但是其檢測的過程復(fù)雜，得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)周期

2、長且成本費用高。因此，迫切需要設(shè)計價格便宜、操作簡單、攜帶方便、快速檢測的現(xiàn)場在線甲醛檢測儀。
　　鑒于此，本文以便攜式甲醛氣體檢測儀設(shè)計與實現(xiàn)為研究課題，設(shè)計了一種基于新型電化學傳感器的甲醛氣體快速檢測儀，通過對電化學甲醛氣體傳感器工作原理的研究，完成了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。便攜式甲醛氣體檢測儀采用嵌入式技術(shù)，硬件部分采用模塊化設(shè)計，用單片機芯片作為系統(tǒng)控制核心，設(shè)計了前端信號采集電路，主要設(shè)計模塊包括恒電勢儀電路、信

3、號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和電源模塊。軟件設(shè)計中采用了模塊設(shè)計，設(shè)計了數(shù)據(jù)采集子程序、數(shù)字濾波子程序、數(shù)據(jù)處理子程序和數(shù)據(jù)顯示子程序，在數(shù)字濾波子程序中應(yīng)用限幅平均濾波法對產(chǎn)生的干擾信號進行處理，提高儀器的檢測精度。
　　本文采用新型電化學甲醛氣體傳感器，研制了便攜式甲醛氣體檢測儀，可以對甲醛氣體進行精確的現(xiàn)場檢測。主要完成的工作如下：
　?。?）綜述現(xiàn)有甲醛檢測儀的研究現(xiàn)狀，梳理現(xiàn)有甲醛檢測儀應(yīng)用情

4、況及存在的不足，明確便攜式甲醛氣體檢測儀的設(shè)計目標，完成便攜式甲醛氣體檢測儀需求分析，具體包括性能需求分析和功能需求分析；
　?。?）結(jié)合便攜式甲醛氣體檢測儀的功能需求和性能需求，完成便攜式甲醛氣體檢測儀的總體設(shè)計，包括硬件總體設(shè)計和軟件總體設(shè)計；
　?。?）完成便攜式甲醛氣體檢測儀的硬件設(shè)計，在便攜式甲醛氣體檢測儀硬件總體框架指導(dǎo)下，完成單片機選擇、電化學傳感器選擇、恒電勢儀設(shè)計、信號調(diào)理模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計以及電源

5、模塊設(shè)計；
　?。?）完成便攜式甲醛氣體檢測儀的軟件設(shè)計，主要包括甲醛氣體檢測儀軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、主程序設(shè)計、核心功能模塊設(shè)計和安全性設(shè)計，重點完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)顯示的設(shè)計；
　　（5）通過實驗完成便攜式甲醛氣體檢測儀的功能測試，驗證便攜式甲醛氣體檢測儀模擬電路、數(shù)字電路及甲醛檢測的有效性和實用性。
　　通過對便攜式甲醛氣體檢測儀進行功能測試，對便攜式甲醛氣體檢測儀的各個功能模塊進行了全部測試，在測

6、試的過程中，便攜式甲醛氣體檢測儀實現(xiàn)了基本功能，也達到了非功能性的各種需求，滿足了用戶的基本需求，實現(xiàn)了便攜式甲醛氣體檢測儀的預(yù)期功能和穩(wěn)定性、并發(fā)性、安全性等預(yù)期目標。本文設(shè)計的便攜式甲醛氣體檢測儀采用嵌入式技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號處理和顯示功能，在成本、功耗、體積、穩(wěn)定性等方面達到最優(yōu)化設(shè)計。便攜式甲醛快速檢測儀的研制，可以降低組建室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測實驗室的成本，減少檢測費用，具有良好的社會經(jīng)濟效益。
　　目前來看，本文設(shè)計的