室内空气质量检测仪的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

室内环境一般泛指人们的生活居室、劳动与工作的场所以及其他活动的公共场所等，本论文的室内环境主要指居室环境。人的一生大约有80％～90％的时间是在室内度过，而室内由于流通性差，很多污染物的含量会比室外更高。因此，从某种意义上讲，室内空气质量(iaq)的好坏对人们的身体健康及生活的影响远远高于室外环境。随着生活水平的日益提高，人们对于绿色健康生活的意识也在逐年提升，与此同时人们对室内空气质量监测的需求也越来越大。如今室内装修材料大多会散发出甲醛等有害物质，加上当前各大城市居高不下的pm2.5，都对室内空气造成了严重的污染。可见，对室内空气质量参数测量仪的研究具有重要的现实意义。

传统的空气质量参数测量仪大多采用单参数测量方式，即每测量一种参数需要一种测量仪器。用一种仪器能够进行多种参数的检测和识别是空气质量参数测量仪的发展趋势。现有的很多仪器价格昂贵，测定时间较长，每隔一段时间就需进行重新标定，很难进行连续测定，并且需要专业人员进行操作，更适用于专业的检测部门，不能在居室内普遍应用。对于广大的普通民众，目前还没有一种较为快速、便携、操作简单的室内空气质量检测仪器可供使用。本论文亦由此为出发点展开研究。

现今，国内外已经研究开发出多种室内空气质量检测方法和仪器，如经典的比色法虽然简单、成本低，但是灵敏度不高，选择性不好，采样时间长，不能对待测气体浓度的快速波动迅速作出反应；极谱法不但需要使用有毒试剂，而且需要较长的准备时间，不适于实时检测，并且对操作人员要求较高；光谱学测量技术需要较长的通路以达到高的灵敏度，因此仪器巨大，价格昂贵，搬运困难；传感器检测法灵敏度高、携带方便、适于实时监测。随着微电子技术与传感技术的快速发展，高性能的气体传感器越来越多，其价格也越来越便宜，体积也越来越小，这些特点为其在未来的生活电子产品中被广泛应用奠定了坚实的基础。国内外已经研制生产出了一些室内有害物质检测仪器，如美国著名的interscan公司生产4160型甲醛分析仪；英国ppm公司生产的ppm-400甲醛检测仪；江苏安普电子工程有限公司生产的400型甲醛分析仪等，而这些仪器基本上只具有单一甲醛气体浓度的检测功能。因此，目前研究开发具有操作简便、成本低、灵敏度高、携带方便、准确可靠、能在现场实时、持续检测的室内污染气体浓度检测仪已显得非常迫切。

2. 研究的基本内容与方案

本论文拟设计一种多传感器、低功耗、电池供电的室内空气质量测量仪，它可以连续、实时、准确地显示室内的氧气、一氧化碳、甲醛气体的浓度以及室内温度和湿度。当环境中检测到有害气体的浓度达到或超过预置报警值时，测量仪立即发出报警，以提醒人们及时采取安全措施。

室内空气质量检测仪主要的参数测量部分有：气体传感器、温湿度传感器、信号处理电路、报警电路、显示电路、电源电路、按键操作电路。其中气体传感器由氧气传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器、温度湿度传感器组成。

主要技术方案大致为：当室内目标气体与气体传感器接触后，便会产生特定的模拟信号；原始信号经过信号处理电路转换，从而被单片机采集；单片机通过设定好的电压与浓度对应关系将采集到的信号进行运算处理；温湿传感器直接与单片机相连，采集室内温度湿度直接进行数据处理。单片机处理后的结果，通过ld显示电路分别显示出被测室内空气中的氧气、一氧化碳、甲醛的浓度值及温湿度。当气体浓度达到或者超过仪器设定的报警限制时，仪器产生报警。这样就实现了对室内空气质量参数的测量与控制。

3. 研究计划与安排

第1周：与选题相关的外文资料的翻译

第2周：查阅与本选题相关的文献

第3周：开题报告

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李建忠．单片机原理及应用（第二版）[m]．西安电子科技大学出版社，2008．

[2]林志琦．基于proteus的单片机可视化软硬件仿真[m]．北京航空航天大学出版社，2006．

[3]江世明．基于proteus的单片机应用技术[m]．北京：电子工业出版社，2009．