氨气在大气含氮化合物中含量很大,仅次于N2和N20,是大气的主要污染源之一。随着人类生活质量的提高,对周围生存环境的要求也在不断增加,因此开展对周围环境中氨气的实时、在线检测,具有十分重要的意义。然而目前在氨气检测的方法上,主要采用的是电化学法,该类检测方法采样时间长、测量精度低、易受外界环境影响,并且不易实现在线监测。本论文采用调谐二极管激光光谱传感技术对大气中氨气浓度进行检测,该方法具有响应速度快、灵敏度高、选择性好,以及可实现实时在线连续监测等优点。本研究的成功,也可为该方法应用于其他痕量气体的检测打下良好的理论基础和实验依据。本文以Lambert-Beer定律和气体分子对光的选择吸收性为理论基础,介绍了调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)原理,并推导了该方法用于氨气检测的计算公式,为该方法用于氨气检测打下了理论基础。根据氨气在近红外吸收峰的分布特点,研究了分布反馈(DFB)激光器的工作原理及激光器波长随电流变化的特性,选择了中心频率为1531.14nm的DFB激光器作为实验用光源,并通过光谱仪实际测试了该激光器的输出波长特性。为提高系统检测的灵敏度,论文研究了影响该检测系统检测灵敏度的因素,提出了波长调制方法和二次谐波检测方法,以避免低频噪声的干扰并提高系统检测的灵敏度。根据开放光程检测的特点,设计了基于反射的光路系统。根据选择的器件和检测原理,做了整体的硬件电路系统,主要包括DFB激光器驱动模块、DFB激光器温度控制模块、激光的检测接收模块和数据采集与串口通信模块。完成基于TDLAS的氨气检测系统硬件设计后,论文对该系统进行了测试并获得了不错的结果。论文在三种不同的实验环境下对氨气检测系统进行了定性测试,分析了测试数据与环境之间的关系,研究了氨气浓度与直接吸收信号以及氨气浓度与二次谐波信号之间的关系。实验表明,二次谐波检测技术优于直接吸收测量技术,吸收谱的二次谐波信号峰值与氨气浓度值之间呈较好的线性关系。