SO₂是大气的主要污染物之一,对其浓度的监测是判断大气污染程度,进行有效污染治理的关键性工作。目前,我国SO₂检测设备大都源于进口,且价格昂贵、维护费用高;国内大气网格化微型空气站监测中均以电化学式传感器检测为主,存在电解液衰减、检测精度低、重复性差、使用寿命短等不足。为了提高网格化微型空气站监测精度,本文基于高精度、无化学污染的紫外荧光法,进行了微型空气站的SO₂分析模块的研究与开发。首先,本文针对SO₂先进光学紫外荧光检测法的理论进行分析,以Lambert-Beer定理及多波长分析理论为基础,结合经典垂直型荧光检测模型,建立了SO₂检测单元模型。通过SO₂浓度检测模型的求解,充分说明了荧光强度与SO₂浓度的正比例关系,为后续研究结果的合理性奠定基础。论文基于前人研究的基础上,提出了影响紫外荧光法SO₂浓度分析设备微型化的关键性问题,记为:SO₂分析模块的微型化气室结构优化研究。本文采用了“重点问题分解,针对性优化”的方法,分别对气室光路部分进行多光学系统优势互补应用;气室气路部分结构对比分析,并结合仿真评估与验证,实现了气室总体结构的微型化设计。在SO₂检测理论分析与微型化气室结构设计完成的基础上,以提高SO₂浓度信号采集精度、降低系统功耗为目的,针对氙灯光源激发SO₂分子后,产生荧光信号的低频脉冲特点,提出了高输入阻抗双波线性检波电路作为荧光信号采集电路,同时发挥中值平均滤波算法的滤波优势,利用AltimuDesiger13、Keil uVision5软件,完成SO₂分析模块系统的硬件与软件设计。综上所述,通过理论研究与仿真分析,设计出了利用紫外荧光法检测的微型化SO₂分析模块,然后,针对该系统的硬件、软件等,采用先分模块调试,后系统实验研究的方法,从实验分析角度,验证了本研究的可行性与可应用性。