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目前机动车尾气污染已经成为我国大气污染的首要移动污染源，防控机动车尾气污染迫在眉睫。车载机动车尾气排放检测系统能够全面反映机动车行驶过程中的尾气排放水平，是评估不同车型机动车排放的重要手段。论文开展了车载机动车尾气CO和CO2检测系统的研究工作。 论文根据车载式机动车尾气CO、CO2排放在线检测的要求，提出了车载机动车尾气CO和CO2检测系统总体设计方案，该系统包括基于NDIR技术的CO、CO2气体传感器气体传感器和尾气抽取气路系统这两部分。在NDIR气体传感器的设计方面，研究了传感器的光学、电子学和气体吸收池的总体设计方案;根据CO、CO2红外吸收光谱特性，进行了红外光源、红外探测器选型和滤光片透过波段选择;设计了气体滤波式的测量气室，CO和CO2采用气室内不同的测量通道，在CO测量通道，通过增加一段高浓度CO2吸收气室来消除尾气CO2对CO的交叉干扰。开发了一种基于光线追迹NDIR气体传感器的性能仿真分析方法，利用该方法对设计方案进行了优化设计并估算了传感器的性能，估算结果表明传感器对CO和CO2的测量相对误差均在2％以内。 根据NDIR气体传感器的工作模式和对气体质量的要求，进行了尾气抽取气路系统的设计。给出了气路系统的总体设计方案，该气路一共具有四种工作模式，分别为零气供给模式、环境空气供给模式、量程气供给模式和尾气供给模式;对抽取的气体进行预处理和流量控制，排除气体杂质和流量不稳定对测量的影响。进行了气路部件的选型和气路控制电路的设计，搭建了气路系统，并进行了气路运行有效性实验，实验结果表明，接气路系统与不接气路系统测量结果之间相差在1％以内，气路系统不显著影响测量结果。 在气体浓度反演算法方面，分析研究了传统标定方法在低浓度范围内拟合优度退化的问题，提出了改进标定方法，通过采用最小二乘加权拟合和适当增加低浓度标定点数目，使标定曲线在低浓度范围内与标称浓度相差均在2％以内，显著改善了标定曲线在低浓度范围内的拟合优度，提高了检测系统的测量精度。