1 系統組成及硬件設計 該系統由紅外CO氣體傳感器、MSP430單片機、CAN總線接口及遠程監控系統組成。該系統在檢測現場通過單片機處理檢測的數據、控制LCD顯示、聲光報警，同時還配備CAN總線控制器，可以輕松獲取濃度、溫度以及報警記錄等相關信息，實現了智能化的工業現場、遠程同時監控功能。系統的組成框圖如圖1所示。 1．1 傳感器的原理及選擇 每種物質都有特定的吸收光譜(如CO氣體在光波波長4．5μm處有一個極強的吸收峰)，該特性可用于測量?？筛鶕鞣N氣體光譜曲線上某些特定波長處吸收峰值的變化判斷氣體的濃度。當紅外光通過待測氣體時，這些氣體分子對特定波長紅外光有吸收作用，吸收規律遵循朗泊-比爾定律 式中，I為透射光的能量，L/mol·cm；Io為紅外輻射被氣體吸收的能量，L／mol．cm；K為與氣體及輻射波長有關的常數，L/mol·cm：C為被測氣體的濃度．mol／L；L為輻射通過氣體層的厚度，cm。 由式(1)可知，通過檢測紅外輻射經氣體吸收后的輻射強度，就可計算出被測氣體的濃度。采用SM-C0 H／M傳感器，該系列模擬輸出型CO采用雙光束非分光紅外線(NDIR)檢測技術．具有抗其他氣體干擾、保養維護簡便、穩定性好、自帶溫度補償、Modbus ASCII協議數字輸出和模擬輸出等優點。適用于泄漏報警、現場施工防護、簡單氣體分析氣體、在線監測、工業過程分析等場合。 1．2 MSP430單片機工作原理及數據處理 MSP430單片機超低功耗Flash型16位單片機。根據系統功能及外圍電路接口要求，選用MSP430F449型單片機，該單片機具有豐富的內部硬件資源；內置的溫度傳感器用于檢測環境溫度，補償紅外傳感器檢測的數據；其內置A／D轉換器用于將傳感器輸出的模擬量轉換為數字量；通過硬件乘法器，實現對被測量的A／D采樣數據進行高速數字濾波和溫度補償等運算。數字濾波法采用去極值平均濾波法。在脈沖干擾較嚴重的場合，如采用一般的平均值法，則干擾將會平均到結果中去，不易消除由干擾引起的誤差。首先把Ⅳ次采樣值按大小順序排成一列，采用“冒泡排序法”，可去掉N個數據中的最大值和最小值，再計算(N-2)個數據的平均值，即為去極值平均濾波法。溫度補償的處理方法；傳感器的靜態特性為線性時，則溫度補償前的特性可表示為： 式中，x為傳感器的輸入量，y為輸出量，Y為特性曲線在y軸上的截距(即環境溫度引起的輸出增益)，k為比例系 溫度補償公式法的步驟如下： (1)給定(m+1)個溫度值：T0，T1，T2，…，Tn，…，Tm，測出每一溫度下傳感器靜態特性曲線在y軸上的截距Y0，Y1，Y2，…，Yn，…Ym； (2)將Y表示成以溫度T為自變量的n次代數多項式(n

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