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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

气体检测技术在日常生活及生产的应用范围越来越广泛，具体集中应用在以下几个方面。（1）在环境方面，如今空气污染严重，气体检测技术能够及时准确地监测人类生存环境的空气质量指数，并提供城市空气污染情况预报；（2）矿井勘测包括勘探到石油和煤气、运输、储存和精炼，都会产生大量易燃和有毒气体，所以气体检测常应用在勘探钻井、生产平台、煤气末站等方面。（3）化工厂是气体探测设备最大的用户之一，在其生产过程中，会产生各式各样的易燃性和毒性气体，所以气体检测技术常被应用在工艺区、实验室等；（4）废水处理装置在很多城市和乡镇都很常见，污水里含有有毒气体，其能够通过气体检测技术被控制。所以，气体检测技术在生产生活中的各种应用表明了研究气体检测技术仍然是一项重要课题。

co₂气体是空气重要组成成分，在生产生活很多方面有极其重要的作用，在特定情况下co₂气体浓度过高过低都能造成危害：人如果吸入二氧化碳过高，可使体内co₂滞留，导致呼吸性酸中毒和中枢麻醉窒息。而如果人吸入co₂过低又会导致呼吸停止；另外，长期高浓度co₂对农作物光合速率的促进会随着时间的延长而渐渐消失。而低浓度co₂又会造成农作物光合作用不充分，影响其产量。所以，我们对co₂进行气体检测是非常有必要的。

目前co₂气体检测技术主要依赖于气体传感器进行，气体传感器根据气敏材料及工作原理不同可大致分为以下几种传感器：（1）半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器，是最常见的气体传感器，广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置，适用于甲烷、液化气、氢气等的检测；（2）电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流，得出对象气体浓度的探测器；（3）固体电解质气体传感器使用固体电解质气敏材料做气敏元件。其原理是气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度；（4）催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理测量的探测器；（5）光学气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔定律)鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。

2. 研究的基本内容

本文将通过实验测量分析湿度影响传感器测量的原因，这对co₂气体传感器的稳定性和精确度提高有重大意义，具体内容如下：

1.理解非分光红外co₂气体传感器的独特优势及测量原理，了解影响气体传感器测量产生误差的各个方面；

2.完成搭建扁锥腔红外co₂气体传感器测量系统，具体包括光源的选择，气室和检测电路的搭建与测量算法的设计及实验装置的标定；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018.11.1-2018.12.10：找到相关文献并进行调研分析，理解非分光红外气体传感器测量原理；

2018.12.11-2018.12.24：搭建co₂气体传感器测量系统，包括光源的选择，气室和检测电路的搭建与测量算法的设计；

2018.12.25-2019.1.12：标定此实验装置；

4. 参考文献

[1] 况彩菱, 尚闽, 崔海瑞, 等. 相对湿度对室内pm_2.5浓度实时测量值的影响[j]. 环境科学与技术, 2017, 40(1): 113-117.

[2] abdul q, shuai y, munawar k, et al. disposable, paper-based, inkjet-printed humidity and h₂s gas sensor for passive sensing applications[j]. sensors, 2016, 16(12): 2073-2085.

[3] vincent t a, gardner j w. a low cost mems based ndir system for the monitoring of carbon dioxide in breath analysis at ppm levels[j]. sensors and actuators b: chemical, 2016, 236: 954–964.