陈云雷，韩　强

(东华大学机械工程学院，上海　201620)

0　引言

目前，变压器油中气体主要检测H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2这7种气体，其中对CO2气体的检测主要运用的是色谱法和光学吸收法。色谱法检测CO2气体主要使用氢火焰离子检测器，氢火焰离子检测器需要使用H2作为载气，考虑到需要检测样气中H2含量，采用此种方法需要使用两种载气，气路过于复杂。而光学吸收法检测CO2气体不影响样气成分，而且灵敏度高、精度高、响应快、体积小、寿命长，可以实现连续分析。因此，光学吸收法正成为目前CO2气体浓度测量领域发展的新方向。

课题采用红外吸收型CO2传感器，并通过分析CO2浓度红外检测技术原理和方法，给出了其硬件实现的系统方案。所述的红外CO2浓度检测器采用了新型脉冲调制红外光源，选用了小型气体传感器，并通过精度为14位A/D转换电路和放大电路对其产生的信号进行采集。以TMS320LF2407单片机为核心的处理系统对信号进行处理后，在上位机软件上实时地显示出精确的CO2浓度值。

1　CO2检测意义及原理

变压器中的CO2主要来源是以纤维素为主要成分的绝缘材料的老化和分解。因此，通过检测样气中CO2的浓度可以确定变压器的故障是否由于纤维素过热所导致。

红外吸收型CO2气体传感器是基于气体的吸收光谱随物质的不同而存在差异的原理制成的，通过检测气体对光的波长和强度的影响，便可以确定气体的体积分数。当红外光通过待测气体时，气体分子对特定波长的红外光进行吸收，其吸收关系服从Lamber-Beer 定律，由此定律可得出射光的强度为