随着机动车保有量增加,机动车尾气已经成为空气污染的重要来源,机动车排气所造成的环境问题变得日益严重。因此,要从污染的源头着手,加强对机动车尾气的检测和控制,稳定、精确的尾气分析系统的需求就显得非常迫切。而且随着新的国家标准的出台,对于机动车尾气排放污染物的限制将更加严格。本次设计的红外尾气分析系统就是用来测量尾气中污染气体的浓度,从而为机动车尾气的排放污染物控制提供了有力的保障,以达到减少环境污染和保护生态环境的目的。 本文设计了一种基于非分光红外（NDIR）探测技术的尾气分析系统,实现了对机动车尾气中一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、碳氢化合物（HC）这三种成分的同时检测。 本文设计了完整的系统结构,并选择了合适的器件包括红外光源、气室、红外干涉滤光片、红外探测器等。在电子系统方面设计了放大滤波电路、数模转换电路、单片机控制电路及光源驱动电路,特别是高精密放大电路的设计,达到了很好的效果,为后面的信号处理提供了有力的保障,提高了尾气分析系统的检测精度。通过单片机和上位机程序的编写,从而完成了整个系统结构。 本文通过对各成分的标准浓度气体的测量,获得测量数据和对应浓度间的对应关系,通过Origin软件的分析和处理,拟合出CO₂、CO、HC三个成分的关系曲线。并分析影响系统测量准确性的因素,包括环境温度变化、气体压强变化、光源变化等。通过实验对多种成分的同时测量时,三种成分之间相互干扰问题进行了分析,得到了各个成分之间的影响系数,然后对测量结果进行了补偿。通过分析和补偿,进一步提高了尾气分析系统的精度。 最后通过对实际气体的测量来验证系统,结果证明非分光红外尾气分析系统达到了预期的目标,具有较好的稳定性和测量精度。