1. 研究目的与意义
当人们关注于室外污染时往往忽略了室内污染的严重性。人们在生活中更多地是在室内生活，相比于室外的污染，室内的污染对人体的侵害更加严重，侵害人体的机会也更加频繁。现在人们注重室内华丽精致的装修，却没有看到在美丽背后潜伏的有害物质。它们在室内空气中无所不在，一旦没有采取恰当的预防和治理措施，便会慢慢地侵害人体，其中最为著名的就是甲醛。
2. 研究内容和预期目标
1.针对甲醛电化学传感器的结构构造进行模块化分析研究，参考甲醛传感器灵敏度和反应曲线来判断检测效果，学习甲醛传感器的工作原理，了解甲醛传感器的工作流程。在了解甲醛传感器的电气特性和输出函数后，考虑如何使甲醛传感器和单片机及外围电路相连接和单片机编程上的算法设计。同时，在硬件电气连接和编程实现后，观察输出是否和学习的资料相符合，若不符合，找出原因，修改电路、程序或者考虑外部干扰因素。2.参考data sheet进行单片机内部资源学习及编程学习，在keil软件上利用程序实现对单片机内部资源的控制。主要学习单片机引脚控制、延时函数、定时器计数以及单片机最小系统的电路连接。在实现单片机最小电路系统后，考虑外围电路扩展以及与传感器连接时的外围电路设计。
3.观测电化学气体传感器的输出信号的幅值范围，选择不同增益的信号放大器进行信号放大及比较，观察输出结果，采取最适合数模转换的信号放大器。同时，将信号放大器和传感器相连接，观察输出结果是否符合模数转换的基本要求，若多种电路符合，则选择稳定性高、搭建方便和成本较低的信号放大器。
4.市场上不同精度及反应时间的模数转换芯片繁多。需要根据电化学气体传感器的精度来具体挑选模数转换芯片。精度要求要能实现甲醛气体浓度的明显分别，同时也要考虑到成本问题尽量不使转换芯片性能过剩。
3. 研究的方法与步骤
1.确定甲醛传感器型号。从甲醛传感器的data sheet中了解甲醛传感器的工作原理，学习甲醛传感器模拟信号的输出和实际甲醛含量的函数关系，考虑具体在单片机内的实现算法。2.设计适合的信号放大器电路。甲醛传感器的输出波动和幅值比较微弱，无法达到模数转换芯片最小电压阈值。需要适当增益的信号放大器，对甲醛传感器模拟信号进行不失真放大，供给模数转换芯片的输入端。
3.选取适合的模数转换芯片。甲醛传感器的输出是模拟信号，而单片机只能读取数字信号，需要模数转换芯片作为桥梁，将甲醛传感器的输出转化为离散的数字量，然后提供给单片机进行读取、分析和存储。
4.选取性能足够的单片机。at系列单片机种类繁多，性能差异较大，甲醛检测仪的核心需要有较强的计算能力且外部电路需要单片机的引脚数量和内部资源较多，如计数器。因此，需要选取性能强大且成本适合的单片机芯片。
4. 参考文献
[1][1]杨玉花, 袭著革, 晁福寰. 甲醛污染与人体健康研究进展[j]. 解放军预防医学杂志, 2005, 23(1):68-71.
[2] 杨振洲, 蔡同建. 室内甲醛的危害及其预防[j]. 中国公共卫生, 2003, 19(6):765-768.
[3] 祝艳涛, 方正, 罗建波,等. 甲醛气体传感器研究进展[j]. 中国测试, 2008, 34(1):100-104.
5. 计划与进度安排
1.3月7日～3月12日 传感器理论基础学习及传感器数据转换算法研究；
2.3月12日～3月17日 信号放大器理论基础学习及具体信号放大器选取；
3.3月17日～3月22日 模数转换芯片理论基础学习及模数转换芯片选取；
