4.7.1  软件程序的要求与功能 28

4.7.2  程序主体框图 29

4.7.3  传感器数据采集与各参数计算处理 30

4.7.4  LED显示程序设计 31

5  汽车尾气NO监测仪结构设计 34

5.1  汽车尾气NO监测仪壳体结构设计 34

结论 39

致谢 40

参考文献 41

1  绪言

随着社会经济和科学技术的迅速发展，汽车数量急剧增加，汽车尾气的排放已成为城市大气污染的主要来源，特别是在一些大中城市，其所造成的环境污染情况已经越来越严重。所以，加强对汽车尾气的监测已成为保护大气环境质量极为重要的措施。因此，近年来我国政府加大了对汽车尾气污染的监控力度，控制汽车尾气排放的法规纷纷出台。这些法规广泛借鉴欧洲标准，在监控指标上逐渐向国际靠近。现在欧洲国家使用欧四、欧五标准，中国使用的则是国Ⅳ标准（参照等效于欧四）。

表1-1 欧洲国家汽车尾气排放监测的标准

类别 欧一 欧二 欧三 欧四

实施时间 到1995年底 1995-2000 2000-2005 2005年底起

HC（%） 1.1 1.1 0.66 0.46

CO(%) 4.5 4 2.1 1.5

NOx(%) 8 7 5 3.5

微粒(%) 0.36 0.15 0.1 0.02

目前，对汽车尾气的监测需要费用昂贵的专业设备，而且还需要复杂的程序控制系统和专业操作，测试过程繁琐，缺乏实时的在线的监测仪器。本课题所设计的汽车尾气NO监测仪采用电化学原理，并具有LED显示屏、薄膜按键等多种功能，成本低廉，使用简单方便快捷，低能耗高精度，不影响车辆正常行驶并能较真实反映车辆道路实际排放状况，监测效率非常高，能够满足汽车尾气在线监测的要求。

1.1  汽车尾气排放的主要污染物及危害

汽车尾气污染物主要包括：CO、HC化合物、NOx、SO2、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg。

细颗粒物：科学家们用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒物的含量，其单位为µg·m-3（微克每立方米），这个值越高，就代表空气污染越严重。由于体积很小，PM2.5具有更强的穿透力，可能抵达细支气管壁，并干扰肺内的气体交换。更小的微粒（直径小于等于100纳米）甚至会通过肺部传递影响其他器官。

氮氧化物(NOX)：氮氧化物是燃烧过程中形成的多种氮氧化物，如NO、NO2、N2O3、N2O5等，总称NOX。在内燃机中主要是NO， 其次是NO2。 NO是无色无气体，只有轻度刺激性，毒性不大。但高浓度时会造成中枢神经系统轻度障碍，NO可以被氧化成NO2。NO2是一种棕红色强烈刺激性的有毒气体，它对人体健康毒害较大。NO2吸入人体后，和血液中的血红素蛋白(Hb)结合，使血液输氧能力下降，对心、肝、肾都会有影响，还会使植物枯黄。 文献综述