沈阳航天新光集团有限公司 韩 冬

氮氧化物检测传感器信号处理装置设计

沈阳航天新光集团有限公司 韩 冬

本文主要介绍了氮氧化物传感器原理，详细介绍了如何对到氧化物传感器产生的弱电流电压信号进行检测及检测电路的设计方法。

氮氧化物；传感器；弱电流检测

1.引言

氮氧化物NOx ( NO和NO2)作为大气污染中的主要气体，大多是由燃料(煤、燃料油)燃烧，汽车尾气，化工过程产生的。NOx不仅能破坏臭氧层，转化成酸雨，且在阳光下易与碳氢化合物或挥发性有机物(VOC)作用，引起呼吸道疾病，严重威胁着人类的生存与健康。不少国家已经立法对NOx的排放进行严格控制，因此对NOx的浓度进行定量监测与控制十分重要[1]。

本方案氮氧化物含量检测传感器设计原理是：在催化剂作用下，氮氧化物可以与电极进行一系列电化学反应，且氮氧化物浓度越高，反应越剧烈，电极间的电流或者电压就会越大，通过对测量电流（电压）值与氮氧化物实际浓度之间的关系进行标定、得到拟合曲线与拟合函数，通过测量流经电极间的电流或电压值的大小，即可定量测得氮氧化物气体浓度。

2.信号处理装置硬件设计

2.1 传感器输出电压信号

因传感器探头实际输出电压值过小，需先通过放大器（例如AD620）将电压信号按一定比例进行放大，再通过DSP芯片的AD转换模块，测量出电压值大小，最后在DSP控制程序中除以相应比例，即可得到实际电压值。

测量方案：

传感器输出的电压值一般较小，需要经过放大电路放大后再传给DSP进行处理，拟定选择AD620放大器对传感器输出信号进行放大。……