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。可根據各種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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