一种甲醛检测系统的设计

南江萍

（西安交通工程学院，陕西 西安 710300）

一种甲醛检测系统的设计

南江萍

（西安交通工程学院，陕西 西安 710300）

近年来随着人们生活水准的提高，人们对于生活质量的要求也越来越高，同时也因为人们的各种仿制能力越来越强，通常会用低成本的原材料制造各种劣质的成品，比如：家具、各种家装饰品、汽车内饰等，而又难以通过直观的方式发现其是否含有有害气体，所以人们通常会对自己新装的房屋或者新购买的汽车等进行甲醛检测，以防范甲醛引发的各种疾病，所以该检测系统也就应运而生，而且受到广泛关注。该系统设计方案基于芯片，运用传感器，在系统传感亲模块输出的标准电流经A/D转换电路转换成为单片技能识别的信号，处理之后会将甲醛的含量显示在显示屏上，并发出声响以报警提醒，本设计操作简单，携带方便，价值极高。

传感器；单片机；甲醛检测；甲醛

甲醛是一种有毒物质，如果存在于周围的环境中，由于其长期对身体的侵入，会对呼吸系统或者人体的其他方面产生严重的危害，轻则影响人的各种激素分泌，导致内分泌失调，重则会导致一些不可逆转的疾病，严重影响了人体的健康。鉴于其有如此严重的后果，人们对于甲醛检测的需求越来越强烈[1]。

甲醛检测系统携带方便，操作系统通俗易懂，人们只需简单操作即可知道自己新装的房屋或者是新购的汽车内空气质量是否符合标准，所以该系统在空气质量并不是特别理想的当今拥有自己的粉丝群体，拥有着自己的发展空间。

1 甲醛的来源以及危害性

1.1 甲醛的来源

甲醛主要来源于各种装修的物质，比如墙纸、室内装饰的胶合板，细木工板、中密度纤维板、刨花板等所使用的胶水或者黏合剂，其中大部分胶水或者黏合剂都不合格，而甲醛不但有助于提高黏合性还有加强板材硬度以及防虫、防腐的功能，还被用于制作各种油漆、墙面漆、各种防水制剂、各种汽车椅垫、皮套或者汽车内饰的胶制品等等。直接接触皮肤的各种床上用品和室内用品包括沙发、床罩等，总之在人们的生活中无处不在，也随时影响着人们的品质生活。只有通过研究一种可以检测这种气体存在的仪器才能解决其对生活的困扰，这就是本文中提到的甲醛检测系统。

1.2 甲醛的危害

甲醛是一种极强的杀菌剂，在卫生部门以及一些专门搞研究的部门专门用作防腐保存使用，一些品质墙面涂料也使用甲醛作为防腐剂，更为甚者，一些不法商人用作食品保鲜用，这一切使得甲醛成为有毒化学制剂之首，而甲醛也被世界卫生组织定为致癌致畸物质，主要对人的嗅觉以及肺功能、肝功能和免疫功能刺激较大，长期接触会引起各种癌症、基因突变、染色体异常等情况，还会引起青少年记忆力和智力下降，对人们的身体影响是巨大的，其危害也是显而易见的。

2 甲醛检测系统的研究

2.1 甲醛检测系统的基本组成

（1）传感器。传感器就是代替人或者动物的感觉器官，又可以说是人感觉器官的拓展，在科技发展的现代社会超越了人或者动物的感觉器官，温度类型的可代替人的皮肤，光敏类型的可部分代替人的眼睛，气敏类型的可略微代替人的鼻子，而人无法感受到的红外线、磁场等它也能感受到，而高灵敏的这种类型可以感受人或者动物的感觉器官感受极限之外的极为细小的温度、光、气等变化。

（2）A/D转换电路。A/D即为数字转换器，它是控制系统电脑之间不可缺少的链接方式。要实现自动控制，就要检测相关参数，A/D转换器，把检测到的电压或电流信号（模拟量）转换成电脑能够识别的等效数字量，这些数字量经过电脑的处理后输出结果，通过D/A转换器变为电压或电流信号，送到执行机构，达到控制过程的目的。

（3）单片机。单片机是计算机的一个分支，相当于说是计算机的一个缩小版本但是又蕴含了计算的功能，它是一种集成电路芯片，是一个采用了极大规模的集成电路技术通过一些复杂的算法将一系列的CPU、定时器等集成到一块硅片上的微型计算机系统[2]，也就是说它是一个缩小版的计算机，其处理能力超强、速度相当快、环境的适应能力非常强、可靠性高、携带方便、性价比较高，所以其在各个领域都有非常广泛的应用。而现在单片机主要运用于各种小家电、仪器表、医疗器械、航空等领域，在高科技发展的现代到处都有单片机的身影，由于其实质是缩小版的计算机，所以只要有哪种产品有这个东西便使得原产品有互联网的影子了。

2.2 甲醛检测系统的工作原理

以上3项解释了检测系统的关键部分，这几样连在一起就成了健全检测系统的工作原理，通俗地说也就是基于传感器，在系统中输出标准电流，经由A/D转换器转换成了单片机能够识别的信号，然后单片机对这些信号进行处理，最后将甲醛的含量显示在显示屏上的一种循环的系统，把这个系统组装在一起就是一个小机器，这个小机器就能对甲醛进行检测，即甲醛气体经扩散在电极上进行电化氧化反应，工作电极信号通过传感器输出，同时电路使得其与电极之间保持稳定的电位差，电压信号经过处理然后生成了甲醛气体浓度值，并形成数字显示在仪器板上。

2.3 甲醛检测系统的特点

（1）流量稳定：仪器采用独立电机，具有流量恒定、精确度较高的特点。

（2）有温度湿度显示：面板上可以显示检测环境的温度和湿度，可以直观地反映检测现场的环境状况。

（3）功能多样化：可同时检测室内空气中的各种有害气体，如：甲醛、苯等有害气体，而不仅仅是检测甲醛这一种气体。

（4）自动控制：可任意设定时间，操作简单、直观，不用刻意学习怎样使用。

（5）轻便：机器体积小、轻便、方便携带。

（6）使用方便：快速响应，用户可以自己校准，无需预热时间，自动背光显示，大量程检测范围，不需要安装检测药片即可随时检测。

3 甲醛检测系统的必要性

在新装修的房屋以及新购的汽车等相对密闭的空间中，甲醛等有害气体超标是常有的事情，虽然可以从材质或者从做法上尽可能地去避免这种有害物质的产生，但是为了身体的健康，最好运用高科技甲醛检测系统来对新房或者新购汽车等进行甲醛等有害气体的检测，以便作出相应的防护措施，来有效避免或者减少对人类身体的伤害，正是由于人们这方面意识的提高，所以甲醛检测系统也就应运而生，以满足广大群众的需要。

4 结语

过去人们都是通过鼻子或者说嗅觉来代替专业的空气检测，这样的检测只能算是粗略的检测，一般气味是嗅不到的，当闻到有气味的时候，就会放置绿色植物或者活性炭或者一些其他方式来除去空中的气味，而事实上空气中的甲醛或者有毒气体释放周期长，轻微超标则不容易察觉。如果人们长期在这种环境中生活，对身体的危害是巨大的，这种气体对人体免疫系统的侵害是潜在的难以察觉的，等发现的时候已经晚了，对人体器官已经产生影响了，所以说从这个角度来说甲醛检测是相当有必要的，因此，必须依赖甲醛检测系统来对室内或者车内进行精确的检测，防患于未然总是好的。

[ 1]潘政华.甲醛对人体健康的影响以及治理措施[J].现代化农业，2011（4）：108-109.

[2]赵茂泰.智能仪器原理以及应用[M].北京：电子工业出版社，2001.

Design of a formaldehyde detection system

Nan Jiangping
（Xi’an Traffic Engineering Institute, Xi’an 710300, China）

In recent years, with the improvement of people's living standard, people’s requirement to life quality is higher and higher, but also because of people's various imitation ability is stronger and stronger, they usually make all kinds of poor quality products with low cost raw materials, such as furniture, all kinds of home decoration, car interiors and so on, and usually it’s difficult to identify whether there are harmful gases for people through naked eye, so they often check formaldehyde to their new house or new cars, in order to prevent various diseases caused by formaldehyde, so the detection system has emerged, and it has attracted more and more attention, the system’s design scheme is based on the chip, using sensor to transform to a signal for the recognition of a single chip in the standard current output of the sensor module of the system converted by the A/D converter. Formaldehyde content will be displayed on the display screen after treatment, and sound to alarm, this design has the advantages of simple operation, convenient carrying, it has extremely high value.

sensor; single chip microcomputer; formaldehyde testing; formaldehyde

南江萍（1986— ），女，陕西西安，硕士，助教；研究方向：自动化。