外文翻譯--基于單片機(jī)的便攜式儀器-穩(wěn)定的光學(xué)氧傳感器-資料下載頁(yè)
2025-06-03 08:58本頁(yè)面
【正文】 N0N） = 1 / [O2] + 。R*R = ，其中 N是在氧的存在下的計(jì)數(shù)數(shù)和 N0，在缺氧的情況下的計(jì) 圖 5。便攜式儀器的校準(zhǔn)曲線與三倍實(shí)驗(yàn)。符號(hào)代表測(cè)量數(shù)據(jù)和線的擬合的 MSV方程的。 數(shù)。在 10個(gè)敏感膜的實(shí)驗(yàn)，集體校準(zhǔn)提取曲線，考慮到帳戶重復(fù)性，重現(xiàn)性和溫度的影響。編程這個(gè)集體在 微控制器中的校準(zhǔn)曲線，由便攜式再現(xiàn)的氧濃度儀器提供了 ％的分辨率和精度 ％的氧濃度。這些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算為 3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計(jì)分析的集體數(shù)據(jù)從 10膜。因此，這些規(guī)范是必要的，如果沒(méi)有單獨(dú)的校準(zhǔn)適合的。 — 13 — 表 1MSV參數(shù)適合的 PtOEP / PS膜與實(shí)驗(yàn)室的儀器和我們的便攜式原型臺(tái)式 脈沖是否應(yīng)當(dāng)澄清的一點(diǎn)測(cè)量持續(xù)時(shí)間與我們的系統(tǒng)是一個(gè)終生的測(cè)量或強(qiáng)度測(cè)量。在表 1中， MSV參數(shù)與開(kāi)發(fā)的儀器得到的傳感膜，從圖中提取。 5，實(shí)驗(yàn)室儀器，從圖中提取。 4，進(jìn)行了比較。該儀器的校準(zhǔn)的曲線顯示更多的相似性與壽命參數(shù)。此外，近似計(jì)算同意本實(shí)驗(yàn)的證據(jù)。讓我們考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的指數(shù)衰減發(fā)出的磷光， I（ T）= I（ 0） ET /τ，我所在的是發(fā)光強(qiáng)度，τ的壽命和 t是時(shí)間。命名作為光檢測(cè)器的強(qiáng)度閾值 Ith時(shí)，脈沖持續(xù)時(shí)間比，可寫(xiě)為： 0下標(biāo)參數(shù)對(duì)應(yīng)缺席與氧的存在下的氧氣，其余。因此，強(qiáng)度的影響，通過(guò)對(duì)數(shù)函數(shù)，壽命是占主導(dǎo)地位由測(cè)定提取的參數(shù)程序?qū)嵤┪覀兊谋銛y式 .Fig。圖 6顯示的校準(zhǔn)溫度的影響。曲線。氧傳感器的靈敏度的增加而增加溫度報(bào)道 [10,42]，線性關(guān)系。一般，有兩種解 決方案，用于補(bǔ)償效果溫度的變化。第一個(gè)是 儀表 測(cè)量 參數(shù)模 坡 截距 R*R 臺(tái)式 臺(tái)式 臺(tái)式 臺(tái)式 原型 強(qiáng)度 強(qiáng)度 計(jì)數(shù) 使用期限 使用期限 無(wú)DABCODABCO 有 無(wú) 有 有 — 14 — 圖 6。在便攜式儀器的溫度影響。的計(jì)數(shù)數(shù)， N，作為溫度的函數(shù)作為參數(shù)從 0％的氧濃度至 24％。線性擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（符號(hào)）（系）。 在一個(gè)恒定的溫度，來(lái)保持傳感器雖然這是昂貴的，從點(diǎn)的能量的觀點(diǎn)浪費(fèi)，而第二個(gè)是來(lái)測(cè)量溫度和糾正校準(zhǔn)曲線。后者是在我們的系統(tǒng)中使用的解決方案，如上所示的溫度傳感器。該分別從傳感器評(píng)估電路的熱漂移行為和可以忽略不計(jì)。實(shí)際上，最熱敏感的部分， LED，偏向熱穩(wěn)定的電流源與一個(gè)參考電壓源的基礎(chǔ)上超低導(dǎo)熱系數(shù)。 溫度 — 15 — 圖 7 便攜式儀器的響應(yīng)，以替代 純 N2和純 O2氣氛。計(jì)數(shù)數(shù)字 N對(duì)時(shí)間作圖。 我們的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，也進(jìn)行了研究使用電腦連接。在圖 7，該儀器響應(yīng)交替大氣壓的純氧與純氮。響應(yīng)時(shí)間短，很不錯(cuò)的短時(shí)測(cè)量的穩(wěn)定性，得到類(lèi)似的值摘錄自傳感膜表征。一從 10％的響應(yīng)時(shí)間為 18 s和 90％的氧氣，回收得到的時(shí)間從 90％到 10％為49 s。在典型的測(cè)量范圍（ 030％），在 90％和 10％的范圍內(nèi)， 16秒的響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間為 44 s進(jìn)行測(cè)定。為了調(diào)查中期穩(wěn)定，儀器響應(yīng) 21％的氧氣 20 ，研究發(fā)現(xiàn)平均漂移 ％的氧濃度的變化的周?chē)h(huán)境中每天 壓力不被考慮在內(nèi)。 LED的貢獻(xiàn)漂移顯著降低，如上文所述，通過(guò)穩(wěn)定電流源，轉(zhuǎn)動(dòng)前的測(cè)量開(kāi)關(guān)上，并應(yīng)用到信號(hào)處理的降噪技術(shù)的程序。事實(shí)上，我們獲得了 LED亮度漂移 ％ /天，以測(cè)量每 10 適當(dāng)?shù)亩ㄆ谥匦聵?biāo)定，傳感器的使用壽命可能是相當(dāng)了不起的。綜上所述，測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范后提取一個(gè)詳盡的表征在將顯示在表 2中。 時(shí)間 — 16 — 表 2便攜式儀器的技術(shù)規(guī)格 參數(shù) 值 輸入功率 9V 溫度范圍 055 測(cè)量范圍 030% 平均功耗（ MW） 分辨率（％ ） 準(zhǔn)確度（％） 響應(yīng)時(shí)間（ s） 16 恢復(fù)時(shí)間（ s） 44 漂移（％/天） 外形尺寸（長(zhǎng)高寬） 110,66,28 — 17 — 4 結(jié)論 在這份報(bào)告中，一個(gè)完整的測(cè)量系統(tǒng)，大氣提出氧決心。一個(gè)跨學(xué)科的研究隊(duì)伍，形成了化學(xué)和電子工程師，已開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定的光電化學(xué)傳感器和便攜式儀器。兩者一個(gè)詳盡的表征進(jìn)行元素分析儀器參數(shù)如靈敏度，穩(wěn)定性，熱影響，光降解，瞬態(tài)響應(yīng)和功率的要求。幾個(gè)膜材料進(jìn)行了研究，以優(yōu)化靈敏度性和穩(wěn)定性。的 PtOEP / PS膜已經(jīng)表現(xiàn)出了足夠的 靈敏度適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定感氧氣具有良好的分辨率和低漂移（ ％ /天），使用含有 25％的膜的 DABCO。這兩種發(fā)光強(qiáng)度和壽命表現(xiàn)出很好的線性件與修改后的斯特恩 沃爾默的公式。 在一個(gè)微控制器是基于開(kāi)發(fā)的便攜式儀器作為控制單元。光電檢測(cè)器使得有可能測(cè)量一個(gè)時(shí)間參數(shù)有關(guān)的氧濃度這表現(xiàn)出了類(lèi)似的行為終生測(cè)量。然而，得到的結(jié)果是與僅使用數(shù)字處理并沒(méi)有模擬處理。此功能，除了屏蔽從環(huán)境光傳感器模塊，特別是增加了儀器的可靠性和抗噪音。我們相信，現(xiàn)代光電子的能力檢測(cè)器，以提供數(shù)字輸出，使新系統(tǒng)的方式如信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)我們的 便攜式儀器。如微控制器的其它特征睡眠模式功能和一個(gè)單一的光信道提供低功耗運(yùn)行。只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 9V PP3550毫安充電電池，超過(guò) 300個(gè)小時(shí)的操作是可能的。該原型示出了響應(yīng)速度快全方位擺動(dòng)（小于 30秒）和一個(gè)合適的精度氧濃度的 ％，占的可重復(fù)性，熱補(bǔ)償和校準(zhǔn)曲線分析配件。 — 18 — 附件 2：外文原文 （復(fù)印件） — 19 —
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1