环境污染监测、现代高技术局部战争中生化武器的使用和恐怖组织可能发动的生化袭击,对沙林(甲氟膦酸异丙酯)、梭曼(甲氟磷酸异乙酯)、光气(氧氯化碳)等剧毒气体的快速检测提出了更高要求。而目前对沙林、梭曼、光气等神经性毒剂的常规测定方法测量时间较长,很难在现场使用,测试仪器笨重,操作复杂,难以满足预防和控制突发事故的需要。此外,快速测量此类毒气的方法毫无自动化可言,受主观影响很大,检测的速度和精度也难以保证。虽也出现了一些高端的仪器,但价格非常昂贵。因此,研制一种高性价比的微型毒气检测仪就显得非常必要。由于微型气体检测仪的操作者是现场人员,而非专业化工人员,为了能够在较大的地域内对毒气进行快速检测,这就要求毒气检测仪必须具有响应速度快、操作简单、微型化、便携式的特点。作者分析了国内外的毒气检测现状,提出将三基色原理应用于毒气检测领域,设计了一种基于三基色原理的微型毒气检测仪。该仪器由CPLD提供CCD驱动及AD转换控制时序,利用高精度的彩色CCD传感器采集颜色信息,实现了线阵CCD对面阵信息的采集。采集到的信息经过微处理器ARM9处理后,将测量结果通过触摸屏LCD显示。其中光路结构利用大芯径光纤传光,小芯径光纤接收颜色信息,不但有效地简化了光路结构,缩小了仪器体积,而且实现了将二维矩形金属卟啉传感器阵列的颜色信息向一维线阵CCD检出的转化。数据采集系统应用EPM7128设计了彩色CCD的驱动时序、AD转换和数据存储控制时序,实现了CCD驱动及AD转换的准确同步。设计了基于ARM9的嵌入式系统硬件电路,包括电源及系统复位电路,驱动控制电路以及USB、UART、LCD等外设接口电路。实验表明该设计实现了微型毒气检测仪的信号采集、处理一体化的设计目标。论文共分为六章,第一章介绍了毒气监测仪的国内外现状及发展趋势。第二章提出了基于三基色原理的毒气检测方法及总体方案。第三章介绍了三基色信号采集系统的光路结构,基于CPLD的CCD驱动时序设计,AD转换及数据存储控制时序设计以及CCD外围电路的设计。第四章以ARM9芯片为核心,介绍了电源及复位电路、JTAG接口电路、串口及USB接口、LCD及触摸屏接口、信号采集接口电路等硬件电路的设计,并移植了Linux操作系统,编写了数据预处理、浓度分析等软件程序。第五章介绍了仪器调试过程,分析了引起误差的原因,并给出了相应的解决方法。第六章对全文进行了总结,并展望了后续工作。