透射式能见度测量装置设计

概述：
本文提出一种简易透射式能见度和CO2浓度测量装置的设计方案。该方案介绍了所设计装置的基本测量原理、硬件电路图和软件流程图。同时，实验验证了其测量能见度和CO2浓度的性能。从而证实了本方案所设计的装置不仅测量方便，而且具有经济、实用和便携等优势。

0 引言
能见度即目标物的能见距离，是指观测目标物时，能从背景中分辨出目标物的最大距离。近年来，由于种 种原因，世界各地大气能见度越来越低，温室效应也日趋明显，雾霾、沙尘暴等成为人们热议的话题，国防工业生产和百姓日常生活都受到极大影响。加强空气中 CO2和能见度测量迫在眉睫。
目前国际上已经研制出的能见度仪器有透射式和散射式两大类，而我国能见度测量仪器的研究还未成熟。
本文提出一种简易的透射式能见度测量装置的设计方案，同时配备CO2 检测功能。利用单片机控制，集测量、显示于一体，仪器简单实用，测量结果一目了然。体积小易携带，数据实时性好，灵活度大。实验验证，本方案基本满足日常生活所需。

1 测量装置原理及构成框图
该装置包含了能见度测量系统和CO2 测量系统，如图1所示。

光的衰减是由沿光束路径上微粒的散射和吸收造成的，在能见度测量系统中，激光发射管发 射激光，硅光电池检测采样空间内水平空气柱的光透过率，光信号转换成电压信号，此时电压的变化即反映了能见度的变化，本装置通过单片机控制多个LED灯， 直观反映被测环境能见度的大小。在CO2 测量系统中，CO2 传感器使用MG811,该传感器采用固体电解质电池原理，采样传感器敏感电极与参考电极间的电势差（EMF），该电势差经过放大和温度补偿输入单片机，公 式修正转换成CO2浓度值并通过LCD液晶屏显示，用蜂鸣器对高浓度CO2条件报警。
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