面向痕量气体检测的嵌入式光声光谱传感系统设计

朱明宽; 李希胜; 吕振

Chinese

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

面向痕量气体检测的嵌入式光声光谱传感系统设计

设计与制造 | 更新时间：2026-05-18

- 面向痕量气体检测的嵌入式光声光谱传感系统设计
- Design of an embedded photoacoustic spectroscopy sensing system for trace gas detection
- 传感器与微系统 2026年45卷第5期页码：131-136
- 作者机构：
  
  1. 北京科技大学自动化学院,北京,100083
  2. 北京市工业波谱成像工程技术研究中心,北京,100083
  3. 北京科技大学高等工程师学院,北京,100083
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TP273;TP212
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
朱明宽, 李希胜, 吕振. 面向痕量气体检测的嵌入式光声光谱传感系统设计[J]. 传感器与微系统, 2026,45(5):131-136.

ZHU Mingkuan, LI Xisheng, LÜ Zhen. Design of an embedded photoacoustic spectroscopy sensing system for trace gas detection[J]. 2026, 45(5): 131-136.
朱明宽, 李希胜, 吕振. 面向痕量气体检测的嵌入式光声光谱传感系统设计[J]. 传感器与微系统, 2026,45(5):131-136. DOI：

ZHU Mingkuan, LI Xisheng, LÜ Zhen. Design of an embedded photoacoustic spectroscopy sensing system for trace gas detection[J]. 2026, 45(5): 131-136. DOI：

摘要

针对光声光谱(PAS)痕量气体检测系统的小型化与低成本化的应用需求，设计了一种以STM32H743为核心的嵌入式光声光谱传感系统。将激光器温度控制与波长调制、光声信号高精度采集以及数字锁相放大器(DLIA)集成于单一微控制器，实现了从光源激励到信号处理的全链路数字化集成。以乙炔气体为检测样本，实验结果表明，系统响应线性度良好（

=0.9982），经Allan偏差分析，在595s最佳积分时间下的最小检测限为0.0186μL/L。该系统在实现高集成度与低成本的同时，保障了良好的检测性能，具有一定的应用前景。

Abstract

To address the application requirements for miniaturization and low cost in photoacoustic spectroscopy(PAS) trace gas detection systems

an embedded photoacoustic spectroscopy sensing system with STM32H743 as the core is designed.Laser temperature control

wavelength modulation

high-precision photoacoustic signal acquisition

and digital lock-in amplifier(DLIA) are integrated into a single microcontroller

achieving full-link digital integration from optical excitation to signal processing.Using acetylene gas as the detection sample

experimental results show that the system exhibits good response linearity (

=0.9982).Through Allan deviation analys

the minimum detection limit at the optimal integration time of 595s is 0.0186μL/L.This system ensures good detection performance while achieving high integration and low cost

demonstrating certain application prospects.

关键词

Keywords

references

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于STM32和FPGA的激光甲烷检测系统设计

基于信息融合的餐饮油烟监测系统设计

基于LoRa技术的室内环境监测及智能调节系统设计

基于STM32的谷物水分在线监测系统设计

基于激光散射原理气溶胶浓度检测仪研制