一种便携式室内空气质量快速检测仪设计.pdf

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1、92传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第4期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)04-0092-03一种便携式室内空气质量快速检测仪设计郭威彤，宋海声，杨鸿武，裴东(西北师范大学物理与电子工程学院，甘肃兰州730070)摘要：设计一种涉及室内甲醛(HCHO)、氨(NH。)和苯(CH)三种有害气体浓度的便携式快速检测仪。该仪器采用新型电化学传感器与基于FPGA的新型高精度信号处理电路得到对应气体的初始浓度值，并结合室内环境气压和温湿度实时监测情况，修正初始浓度值，对浓度超标气体进行声光报警

2、。该仪器具有检测速度快、精度高和携带方便等优点，为大众家庭实时快速检测室内空气质量提供一种简单可靠的方法与手段。关键词：室内空气质量；电化学传感器；信号处理；检测仪中图分类号：TP277文献标识码：B文章编号：1000-9787(2015)04-0092-03Design0faportablerapiddetectioninstrumenttn-Ori‘noZloora●lrqua’li‘t·y米一-GUOWei—tong，SONGHai·sheng，YANGHong-WU，PEIDong(CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，Northw

3、estNormalUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Aportablerapiddetectioninstrumentforfourhamfulgaseswhichinvolveindoorformaldehyde，ammoniaandbenzeneisdesigned．Theinstrumentisdesignedwithanovelelectrochemicalsensortogetvalueofinitialconcentrationofcorrespondinggasandnewtypehigh—precisionsignalpr

4、ocessingcircuitbasedonFPGA．Combineindoorambientpressure，temperatureandhumidityconditions，correctvalueofinitialconcentration，andtheaudibleandvisualalarmbegintoworkwhenconcentrationexceedthestandard．Theinstrumenthasadvantagesoffastdetectionspeed，highprecisionandeasytocarry，andprovideasimpleandrel

5、iablemethodforpublictorealtimeandquicklydetectindoorairquality．Keywords：indoorairquality；electrochemicalsensor；signalprocessing；detectioninstrument0引言靠、简便易行的检测室内污染物的方法与设备就越发显得随着经济发展和社会进步，人们越来越崇尚优越的居重要和紧迫。目前研制的室内有害气体检测仪中，通常可室环境，各种类型的建材和家电设备进驻室内，使得室内污实现对室内单一或两种有害气体的检测，且价格昂贵，且需染物复杂多样。室内空气污染给社会、家庭和

6、个人造成巨要专业人员进行操作。在诸多检测方法中，传感器法操大的损失，全球每年因室内空气污染而导致死亡的人数达作方便、体积小，尤其是电化学传感器检测灵敏度高、携带约280万，因此，室内空气污染已被列为全球四个最关键的方便、适于现场测试，其价格也随着材料技术与微电子技术环境问题之一。室内污染物主要包括甲醛(HCHO)、氨的不断发展而降低，适用于在普通家庭中推广。(NH。)、苯(CH)系物、总挥发性有机物、放射性氡等]。针对室内空气中对人体伤害最严重的三种污染物甲甲醛和苯都是致癌物，可造成哮喘、心脑血管病、糖尿病、白醛、氨和苯，本文设计了一种基于电化学式传感器和FPGA血病、胎儿畸形、儿童

7、智力大大降低等。氨是一种碱性物功能模块构成的便携式室内空气质量快速检测仪。开发这质，它对所接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用，长期接触种操作简单、灵敏度高、准确可靠、成本低、携带方便、能在氨可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症。现场实时、持续检测的室内污染气体浓度检测仪意义重大鉴于室内污染物对人体的极大危害，研究快速、准确可并显得非常迫切。收稿日期：2014~)8-21基金项目：甘肃省自然科学基金资助项目(1208RJZA