基于光谱吸收原则的低成本硫化氢传感器研究

摘要：

H2S浓度检测的发展趋势是实时检测,基于光谱吸收原则是其中一个发展方向.用宽带光源替代以往使用的成本较高的窄带光源,降低整个系统的成本,可以提高检测系统的实用性.宽带光源经过Bragg光纤光栅滤波后可以得到窄带光.此方法得到的光波必然会有噪声和波动,然后对其进行滤波,消除一部分系统的噪声和波动,再通过光线分束器分别通入检测光路和参考光路后做差.此差分信号不仅消除了一部分系统噪声和波动,还消除了基波分量,增大了信噪比.用数学分析的方法推导出二次谐波信号,利用SI-MILINK仿真观察此信号,不同浓度的H2S气体会有不同的输出信号,也就得到了气体的浓度.双光路差分法、谐波检测技术和窄带滤波技术综合起来的优势是降低了成本,增加了信噪比,提高了系统的检测能力.实验仿真结果表明,在LED宽带光源基础上采用提取谐波信号的双光路差分方法检测 H2S气体浓度正确可行,此方法降低了系统成本,为大范围实际应用提供了可能性.

关键词：光谱吸收、谐波检测、双光路、宽带光源

所属期刊栏目：38

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目41474121

在线出版日期：2018-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：611-615