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民用汽车的增长，尤其是私家车的高速膨胀，给人们的日常生活带来了极大的便利，同时也带来了严峻的环境问题，其产生的尾气已经构成公害。科学分析发现，汽车尾气中有水蒸气、O2、H2、N2、CO2、CO、HC化合物、NOx、SO2、微粒物质等，其中把对人体有害和影响自然环境增长的成分称为污染物，有CO2、CO、HC化合物、NOX、SO2、微粒物质等。据统计，一辆轿车一年排出尾气比自身重量大3倍。
为了控制机动车污染物排放，改善环境空气质量，于2005年3月2日批准了最新的《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》等标准，该标准规定了点燃式发动机汽车怠速和高怠速工况下排气污染物排放限值及测量方法。我国汽车尾气分析仪技术水平与国外还存在很大差距。这主要表现为：红外气体分析理论的基础研究不完善、不系统、不深入，产品受环境影响比较严重，可靠性差，自动化水平低，某些高性能产品没有独立知识产权等。
本课题所研究的汽车尾气分析仪测量系统从具体实现方案入手，通过对国内外尾气分析仪的应用开发历史和现状的介绍、热电堆传感器知识的叙述、测量原理，电化学测量原理等相关理论的讲解，并提出了具体设计方案。本汽车尾气分析仪可对尾气中的五种气体进行分析。其中测量一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、二氧化碳(CO2)是采用不分光红外吸收法原理。对氮氧化合物(NO)、和氧气(O2)的测量是采用电化学电池原理。采用先进的滤光技术，对比法测量，具有优良的抗干扰性能。配有温度传感器，可在测量汽车尾气是同时测量润滑油的温度。采用微处理器控制方式，并配有大屏幕液晶显示器和汉字微型打印机。一键控制，中文界面操作简单。可与计算机实现数据通讯，将现场测量结果通过串口传入计算机进行数据处理。仪器配有面板式汉字微型打印机，可将测量结果、测量日期打印出来作为资料保存。本论文对系统的软硬件设计过程、测量方法、测量原理以及传感器选型，作了较详细地分析。