外文翻譯--基于單片機的便攜式儀器-穩(wěn)定的光學(xué)氧傳感器-資料下載頁
2025-06-03 08:58本頁面
【正文】 N0N） = 1 / [O2] + 。R*R = ，其中 N是在氧的存在下的計數(shù)數(shù)和 N0，在缺氧的情況下的計 圖 5。便攜式儀器的校準(zhǔn)曲線與三倍實驗。符號代表測量數(shù)據(jù)和線的擬合的 MSV方程的。 數(shù)。在 10個敏感膜的實驗，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)進行計算為 3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計分析的集體數(shù)據(jù)從 10膜。因此，這些規(guī)范是必要的，如果沒有單獨的校準(zhǔn)適合的。 — 13 — 表 1MSV參數(shù)適合的 PtOEP / PS膜與實驗室的儀器和我們的便攜式原型臺式 脈沖是否應(yīng)當(dāng)澄清的一點測量持續(xù)時間與我們的系統(tǒng)是一個終生的測量或強度測量。在表 1中， MSV參數(shù)與開發(fā)的儀器得到的傳感膜，從圖中提取。 5，實驗室儀器，從圖中提取。 4，進行了比較。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，近似計算同意本實驗的證據(jù)。讓我們考慮一個簡單的指數(shù)衰減發(fā)出的磷光， I（ T）= I（ 0） ET /τ，我所在的是發(fā)光強度，τ的壽命和 t是時間。命名作為光檢測器的強度閾值 Ith時，脈沖持續(xù)時間比，可寫為： 0下標(biāo)參數(shù)對應(yīng)缺席與氧的存在下的氧氣，其余。因此，強度的影響，通過對數(shù)函數(shù)，壽命是占主導(dǎo)地位由測定提取的參數(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道 [10,42]，線性關(guān)系。一般，有兩種解 決方案，用于補償效果溫度的變化。第一個是 儀表 測量 參數(shù)模 坡 截距 R*R 臺式 臺式 臺式 臺式 原型 強度 強度 計數(shù) 使用期限 使用期限 無DABCODABCO 有 無 有 有 — 14 — 圖 6。在便攜式儀器的溫度影響。的計數(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％。線性擬合實驗數(shù)據(jù)（符號）（系）。 在一個恒定的溫度，來保持傳感器雖然這是昂貴的，從點的能量的觀點浪費，而第二個是來測量溫度和糾正校準(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。該分別從傳感器評估電路的熱漂移行為和可以忽略不計。實際上，最熱敏感的部分， LED，偏向熱穩(wěn)定的電流源與一個參考電壓源的基礎(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。計數(shù)數(shù)字 N對時間作圖。 我們的系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，也進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)時間短，很不錯的短時測量的穩(wěn)定性，得到類似的值摘錄自傳感膜表征。一從 10％的響應(yīng)時間為 18 s和 90％的氧氣，回收得到的時間從 90％到 10％為49 s。在典型的測量范圍（ 030％），在 90％和 10％的范圍內(nèi)， 16秒的響應(yīng)時間和恢復(fù)時間為 44 s進行測定。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圍環(huán)境中每天 壓力不被考慮在內(nèi)。 LED的貢獻漂移顯著降低，如上文所述，通過穩(wěn)定電流源，轉(zhuǎn)動前的測量開關(guān)上，并應(yīng)用到信號處理的降噪技術(shù)的程序。事實上，我們獲得了 LED亮度漂移 ％ /天，以測量每 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，測量系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范后提取一個詳盡的表征在將顯示在表 2中。 時間 — 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 測量范圍 030% 平均功耗（ MW） 分辨率（％ ） 準(zhǔn)確度（％） 響應(yīng)時間（ s） 16 恢復(fù)時間（ s） 44 漂移（％/天） 外形尺寸（長高寬） 110,66,28 — 17 — 4 結(jié)論 在這份報告中，一個完整的測量系統(tǒng)，大氣提出氧決心。一個跨學(xué)科的研究隊伍，形成了化學(xué)和電子工程師，已開發(fā)出穩(wěn)定的光電化學(xué)傳感器和便攜式儀器。兩者一個詳盡的表征進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。幾個膜材料進行了研究，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。 在一個微控制器是基于開發(fā)的便攜式儀器作為控制單元。光電檢測器使得有可能測量一個時間參數(shù)有關(guān)的氧濃度這表現(xiàn)出了類似的行為終生測量。然而，得到的結(jié)果是與僅使用數(shù)字處理并沒有模擬處理。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器，以提供數(shù)字輸出，使新系統(tǒng)的方式如信號處理電路的設(shè)計我們的 便攜式儀器。如微控制器的其它特征睡眠模式功能和一個單一的光信道提供低功耗運行。只有一個標(biāo)準(zhǔn) 9V PP3550毫安充電電池，超過 300個小時的操作是可能的。該原型示出了響應(yīng)速度快全方位擺動（小于 30秒）和一個合適的精度氧濃度的 ％，占的可重復(fù)性，熱補償和校準(zhǔn)曲線分析配件。 — 18 — 附件 2：外文原文 （復(fù)印件） — 19 —
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