机动车尾气道边监测仪适用于测量机动车尾气中CO、CO_2、NO_x、HC等污染物的道边在线监测。此仪器可精确识别车辆类型和型号,自动记录车牌号,确认过往超标排放的机动车。多台装置组成一个网络系统，则可实现对整座城市机动车尾气的实时监控。该装置经过简单的分解组合,亦可实现对特定目标进行某专项功能的实时在线遥测,如监测机动车速度、加速度、车辆牌照、某尾气组分以及其他污染源排放。

TDLAS测量技术最早于20世纪70年代由美国科学家E.D.欣克利（E.D.Hinkley）和加拿大科学家J.里德（J.Reid）等提出，现已发展成为了非常灵敏和常用的痕量气体监测技术。如意大利、德国、美国以及其他一些国家都开展了大规模的TDLAS技术研究，包括近红外测量二氧化碳和甲烷，中红外的铅盐和量子级联激光器测量一氧化二氮和其他温室气体。例如：德国的马普化学所利用TDLAS技术对稻田和大气对流层的甲烷进行了探测，美国的科罗拉多大学利用近红外的TDLAS技术研制了用于对流层甲烷的测量系统等。中国科学院安徽光机所、半导体所、大气物理所等单位也开展了大量的研究工作，实现了温室气体、有毒有害气体等的高灵敏快速测量。机动车尾气道边监测仪具有灵敏度高、选择性强、精度高、测量范围宽、测量速度快、抗干扰能力强、安装方便等特点。

机动车尾气CO、CO₂、HC和NO多组分道边实时监测系统主要由5部分构成：近红外可调谐二极管激光吸收光谱测量系统、紫外差分吸收光谱测量系统、机动车牌照自动获取及识别系统、车辆速度及加速度传感器、系统控制和数据采集及反演软件系统。

①近红外可调谐二极管激光吸收光谱测量系统。采用TDLAS检测技术，对行驶中的机动车辆所排放的尾气中CO和CO₂进行光谱测量。

②紫外差分吸收光谱测量系统。采用差分吸收光谱技术，对行驶中的机动车辆所排放尾气中的HC和NO进行光谱测量。

③机动车牌照自动获取及识别系统。当机动车辆行驶过监测系统时，该部分将对过往车辆车牌图像进行抓拍，并通过牌照识别软件得到车辆牌照信息。

④车辆速度及加速度传感器。利用三点测量时间法计算过往车辆速度及加速度信息，并触发上面所述系统的a、b和c部分开始工作。

⑤系统控制及数据采集、反演软件系统。控制系统各部分的协作，通过采集卡获取过往车辆排放尾气成分的光谱信号，再经过浓度反演程序得到浓度信息，并与相对应的车辆速度、加速度信息、车牌照信息等存入记录文件。

近红外可调谐二极管激光吸收光谱测量系统以及紫外差分吸收光谱测量系统，共同构成机动车尾气道边监测系统的核心部分，从硬件上来说可分为光源发送与接收系统、角反射器这两个部分，在实际监测中，分别放置于道路的两侧，其光路示意图如图2所示，其中光源包括近红外激光二极管和紫外氘灯光源两部分。光源发射的光束经光学系统准直以后横穿过路面上过往车辆排放的尾气烟羽，而到达道路另一侧的角反射器，经角反射器反射后，光束又穿过路面返回到接收系统。其中，紫外光束经透镜聚焦后由CCD光谱仪接收，并取得相应的光谱；红外激光也经过透镜汇聚后由二极管光电探测器接收，将光信号转化为电信号，送往锁相放大器。采用光束发射和接收环节在道路同一侧，利用角反射器将光束返回的设计，可以避免将光束接收系统获得的光谱信号传输给主机的传输线通过路面，免受过往车辆的覆压。

图2 系统光路示意图