全文总字数：3931字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

对于人类生活来说，二氧化碳浓度的高低影响着人的身体状态。研究表明，当二氧化碳浓度大于3%时，人的心跳会加快，呼吸变得急促；当浓度达到5%时，人会产生呼吸困难、耳鸣等一些症状；当浓度达到10%，则会导致痉挛，昏迷，甚至死亡。另外，大量的二氧化碳气体的排放会造成温室效应，直接给我们生活环境带来影响。要解决这个问题，只能控制气体排放。所以，做好二氧化碳排放量的检测，以此制定排放标准，有利于节能减排的工作展开。

对于生产来说，二氧化碳的浓度影响了大棚作物的产量高低。根据测定，大气中的二氧化碳浓度为300ppm-500ppm，而光合作用的最佳浓度是800-1000ppm，如果能通过二氧化碳浓度检测，利用二氧化碳增长剂把大棚空气中的二氧化碳的浓度稳定在最佳浓度值区间内，蔬菜产量可提高20%以上，且菜苗抗逆能力大大提高，从而减轻各种病害、虫害。不但节省了农药，而且提高了产量，提高了品质。

所以，能否精确地检测二氧化碳浓度成为了提高生活健康程度和农作产量的关键。因为这些原因，利用吸收光谱学理论：特定气体吸收特定的红外波长，气体浓度与吸收的红外光量成正比的理论，本课题研究了一种基于ndir的二氧化碳气体传感器，并考虑到温度对检测气体的浓度的影响，利用神经网络进行了软件补偿，提高了检测数据的准确性。

2. 研究的基本内容

本文研究了一种基于ndir理论的二氧化碳传感器。首先通过理论分析对它的腔体结构进行优化设计。然后选择光源和探测器，并设计相应的光源驱动电路和探测通道以及参考通道电路，通过测量红外线吸收量，便可确定该气体组分的浓度。考虑到温度对测试结果有显著影响，本文也着重利用人工神经网络对设计的传感器进行温度补偿，提高其灵敏度和准确度。系统原理图如图1所示。

图1系统框图

程序流程图如图2所示。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

（1）（1）查阅参考文献，调研国内外对于红外气体传感器的研究。

（2）（2）查阅书籍、文献学习红外气体传感器检测系统的原理。

（3）（3）深入学习不分光红外（ndir）法探测原理，结构。

4. 参考文献

[1]张春燕. 二氧化碳如何影响气候?[n].中国环境报, 2009-12-08(008).

[2]郑永真,陈红岩, 尉文峰,等. 基于nfr401的二氧化碳浓度无线检测系统的研究[j].科技向导,2010,(33):10-16.

[3]张奔.二氧化碳给人类带来了福音[j].世界农业, 1980(07):24.

[4]李冬梅，黄元庆，张佳平，等.几种常见气体传感器的研究进展[j].传感器世界2006.