红外气体分析仪是基于不同气体分子对特定波长红外光有选择性吸收的原理制成的一种物理式分析仪器，是典型的光、机、电一体化智能传感器系统。与其他气敏传感器系统相比，具有灵敏度高、响应快、分析气体种类多、量程范围宽、可连续测量等特点。在地震预报、矿井安全、石油勘探、大气物理、医疗卫生、污染源监测、高压设备故障诊断、化工过程控制、冶金等传统工业乃至现在所有的新技术革命带头学科如生物科学、微电子学、新型材料等领域均有着越来越广泛的应用。
【基于DSP的高速便携红外气体分析仪设计】是一种运用红外光谱技术的气体检测设备，它基于不同气体分子对特定波长红外光的选择性吸收原理进行工作，能实现高效、快速、多气体种类的精确测量。这款分析仪集成了光学、机械、电子和计算机技术，形成了一体化的智能传感器系统，具有高灵敏度、快速响应、宽量程和连续测量等优点，广泛应用于地震预测、矿井安全、石油勘探、环境监测、医疗、故障诊断等多个领域。
系统结构设计中，红外分析仪的核心是TMS320F2812 DSP芯片，它负责处理大量的数据计算和控制任务。硬件部分主要包括红外光源、探测器、数据采集模块、开关量输出、人机接口、USB接口以及数据存储单元。
数据采集部分是将模拟信号转化为数字信号，通过A/D转换器完成。开关量输出则涉及探测器温度控制、光学部件温度控制以及报警信号的触发。人机接口采用液晶显示屏和矩阵键盘，允许用户进行设置、标定和数据查看等操作，并实时显示浓度变化曲线。
USB接口提供了高速数据传输能力，用于下位机与上位机之间的通讯，可实时传输测量数据、命令及历史记录。数据存储部分使用大容量闪存，以满足长时间、大量数据的存储需求，确保在线测量和无人值守时的数据完整性。
软件设计重点在于优化数据处理速度和准确性，采用环形缓冲区技术，对原始数据进行缓存处理，包括滤波、环境补偿、探测器校正以及交叉干扰消除等算法。系统初始化后，原始数据按设定的采样率读取并存储，处理后的数据将被送入目标数据缓冲区，根据需要进行传输、显示或保存。
实验结果显示，该分析仪在测量CO2浓度时，具有0.3%的绝对误差和2%的相对误差，表现出高精度。其灵活性也体现在可以通过更换不同波长的滤光片来适应多种气体的测量。
这款基于DSP的高速便携红外气体分析仪以其强大的数据处理能力、便携性和独立操作性，为气体检测领域带来了显著的改进，预计在未来的在线气体分析仪市场中有着广阔的应用前景。
