外文翻譯--基于單片機的便攜式儀器-穩(wěn)定的光學氧傳感器(編輯修改稿)
2025-02-12 14:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 硬件和高功率用于激勵的兩個LED的消耗。在儀器設(shè)計的演變過程中，并與目的是降低成本和功耗，一個單一的通道與傳感器模塊的設(shè)計，安裝和測試。在這里，參考已刪除頻道和信道同步由微控制器執(zhí)行。高層次光電檢測器的輸出開始和結(jié)束的LED的偏置設(shè)置相同的控制信號由單片機，這意味著初始的時間的時間間隔的磷光準確建立。這種單通道解決方案展示甚至更好的性能比的兩個聲道的設(shè)計，并因此，為我們明確選擇單光傳感器模塊的設(shè)計。圖 2強度發(fā)光強度作為時間的函數(shù)，其中的時間參數(shù)便攜式儀器測定如上。橫線，Ith時，代表光電探測器的強度閾值。三種不同的衰變，三氧濃度，給三個時間間隔t1，t2和t3的繪制。時間在圖的包含的氧氣濃度信息進行了說明。沒有信號進行積分?？傊畔⒌难醯陌谠摃r間段中，而探測器輸出高后，作為一個LED去。因此，沒有發(fā)光壽命，也不直接強度測量，但在該時間段，這兩個參數(shù)混合測量。這一點，將在下一節(jié)討論。免疫電子噪音和提高光干擾我們的設(shè)計中，因為高速響應(yīng)的檢測器建立由微控制器和同步。的激發(fā)光譜和熒光干擾發(fā)生在第一磷光發(fā)光的時刻，因此沒有影響測量的時間間隔。這個時間間隔鑲成信息圖3數(shù)字信號處理的時間間隔測量的便攜式儀器中。其轉(zhuǎn)化為量化的高頻信號也同時顯示。信號所表示的LED的偏置控制信號（LB），光檢測器的輸出（PO）和系統(tǒng)時鐘信號（CLK）。在圖如圖3所??示，該信號處理的時序圖是繪制，收購過程中總結(jié)出來的，繪制：LED偏置控制信號（LB），光電探測器輸出（PO）信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換。由測得的時間間隔我們的儀器精確設(shè)置由產(chǎn)品LBPO信號，如該圖所示。良好的分辨率和高速實現(xiàn)直接進行數(shù)字轉(zhuǎn)換的邏輯乘法的LBPO信號由系統(tǒng)時鐘信號（CLK）。單片機的定時器輸入生成的數(shù)量進行計數(shù)提取從該計數(shù)脈沖和氧濃度。通過編程的校準曲線。因此，本脈沖持續(xù)時間和計數(shù)數(shù)成比例的值。在事實上，計數(shù)數(shù)N，將內(nèi)部數(shù)據(jù)解壓縮儀器校準曲線。此外，溫度位于在傳感器模塊的傳感器使得它可以校正校準曲線。借助于改進的信號 噪聲比（SNR）重復測量和后續(xù)結(jié)果的平均，即，應(yīng)用多時間，平均降噪技術(shù)。微控制器發(fā)送的控制信號的頻率2千赫和50％占空比的LED中的電流源。因此，作為繪制在圖2。本次收購過程中重復2000次1秒，結(jié)果是平均和時鐘信號為4 MHz，8位最大分辨率達到在測量范圍與分析的傳感器膜，不占重復性和再現(xiàn)性錯誤。 測量條件如果在傳感膜的表征，穩(wěn)態(tài)測量進行使用惠普二極管陣列分光光度計（型號8453。 Nortwalk，CT，美國）連接到一臺計算機用于吸收測量和Cary Eclipse型熒光光譜儀（瓦里安澳洲有限公司）連接到電腦發(fā)光測量。發(fā)光衰減測量獲得使用時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)與OBNF 900HP納秒閃光燈的920光譜儀和S900單光子光電倍增管檢測系統(tǒng)（愛丁堡儀器有限公司，利文斯通，英國）連接到電腦。要執(zhí)行的吸收和發(fā)光測量傳感膜的準備，自制電池持有人每種類型的分光光度計使用[25,26]。在的情況下穩(wěn)態(tài)發(fā)光實驗，膜在45?角細胞，以盡量減少光散射測量樣品和基片。所有的發(fā)射強度和衰變進行測量在25?C。使用氮氣，氧氣生產(chǎn)標準的混合物作為惰性氣體的流率，通過控制組件進入混合室中使用的氧氣和氮氣的氣體計算機控制質(zhì)量流量控制器（液化空氣宜山路?NASA，西班牙馬德里）工作在總壓力為760托和500立方厘米min1的流速。對于便攜式儀器的特性，氧氣測量進行平衡后的氣氛通過以下方式獲得的氣體的氣體混合物的儀器攪拌機所示。該儀器的氧濃度范圍為?30％。數(shù)據(jù)保存在一臺計算機通過串行端口聯(lián)接和專案開發(fā)的控制軟件。所有房間的溫度測量值進行在25度下的恒溫室中有橫向孔為聯(lián)接到計算機上，這使得有可能保持一個恒定的溫度在50度C和50?C與一個精度177。?C。漂白測量在一個連續(xù)的照明使用的便攜式儀器的工作LED在21％O2的氣氛中，在與自己的模式N2和周圍環(huán)境光線屏蔽，如上所述。該LED和膜之間的距離為5mm。3 結(jié)果與討論 傳感膜知名染料鉑八乙基卟啉絡(luò)合物的PtOEP被選為氧探頭的感應(yīng)膜，因為它有趣的發(fā)光性能[27]，尤其是它的壽命更長，可見吸收和斯托克斯位移是與LED的光電二極管兼容這里的設(shè)備研究。由于探針的屬性依賴于膜聚合物用于封裝，我們測試的PVC，PS和硅（ELASTOSIL N10），考慮到聚合物氧的擴散，溶解性，機械和光學[28]。固定的PtOEP的吸收和熒光光譜聚合物中不發(fā)生顯著變化，因為有沒有電子的PtOEP和聚合物之間的相互作用[27]。在這種情況下，在該波長激發(fā)時的熒光體由于金屬卟啉Q帶（PVC和534納米PS和535 nm的聚硅氧烷）時，發(fā)射在644處觀察到分別為647和643 nm處。無論是在氧氣敏感的膜表現(xiàn)出的變化由于動態(tài)猝滅磷光強度和壽命。配件斯特恩 沃爾默（SV）方程（方程（1））可用于所有的膜在低的氧氣百分比是線性的（增塑劑的PVC：高達20％。斯特恩 沃爾默常數(shù)KSV= ％1。硅膠：高達55％。 KSV=％1。 PS：到14％。 KSV=％1），并顯示一個向下彎曲更高的氧濃度，根據(jù)文獻[27,29]。觀察到的的斯特恩沃爾默圖形適合兩個站點淬火，模型[30,31]由SternVolmer方程（MSV）（（2）式），并顯示線性趨勢分析范圍：其中f1是部分網(wǎng)站膜斯特
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1