ELECTRONICS WORLD?技术交流
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北京林业大学理学院潘林祝千宇李燕黄绍树宋铎
【摘要】本文介紹基于
电导电极的传感器系統的组成部分及其硬件设计,根据该系統设汁软件程测试硫酸铜溶液电导率,通过落
液电导率与铜离子浓度的关系建立数学模型,最后运用拟合思想计算出铜离子浓度。
【关键词】电极;电导率;铜离子
1电导率测量浓度方案
3实验与误差分析
1.1测量铜离子浓度传感器介绍
以电导率传感器为主要实验仪器,对不同浓度相同温度、不
测量铜离子浓度传感器是由电导电极、防水型DS18B20温同温度相同浓度的硫酸铜浴液进行测量,測量方法为控制变量法,
度传感器、 IEC Meter电路板、模拟连接线、数字连接线、可插探讨电导率与铜离子浓度的关系,以确定溶液的铜离子浓度。
拔传感器转接器构成。
3.1实验仪器与研究方案
传感器的测量原理是,当电导电极插进不同的溶液时,其3.1.1实验仪器
中会产生不同的电阻值,这些不同的电阻值会让反相比例放大
出导率电极10武汉骏科技有限公司,防水式混度传感器
电路形成不同的放大倍数,然后通过 Arduino采样电压值的大1,屯路模块,面包板1,导线若干,烧杯若干,量筒1,滴定
小,从而计算出该溶液的电导率值。
管1, ardino单片机1。
3.1.2实验样品
电电权传
去离子水,0.1mol1硫酸铜溶液,0.5mol1硫酸铜溶液,
0.05mo硫酸铜溶液
片机
3.1.3实验步骤
可指传
感器转接器
(1)电极前处理。
洛液
也极在首次测量前使用标准也导率校准液氯化钾进行校准,两
种标准溶液的电导率分别为1413 usic和12.88ms/cm(25℃)。校准成
图1实验模拟系统
功后将电极取出,用去离子水清洗完毕后,准备正式进行实验。
1.2测量浓度方案
(2)实验过程。
先利用电导率计计算溶液的电导率值,之后通过溶液电导率与溶
1)配習不同硫酸铜浓度的溶液20组,溶度范ぱ0.023mol/
液中金属离子的浓度关系建立数学模型,从而计算出溶液金属浓度
L-0.1mol汇。
2)将电导率电极及温度传感器放入每组溶液中,轻轮搅拌
2检测系统的设计
溶液,使其充分接触也极的铂片,将溶液温度控制在19.37℃,
记录溶液的浓度值电压值与其电导率值,重复上述步骤,直至
2.1硬件设计及关键技术
2(0组溶液测试完成,注意在任意两次测量之间,都应该清洗电
电路系统包含以下部分: Arduino I单片机、电流电压转换极再进行下一次测量。
器、调理屯路、潓波电路、反向比例放大电路、绝对值电路、
3.2误差分析
ADDA转换电路和测量电极(电导电极和混度传感器)、模拟连
由以上实验可得如表1所示结果:
接线、数字连接线、可插拔传感器转接器。
表1实验结果
传感器系统通过单片机各种脉冲扫描电位的输出和相应电流
电导
电导
信号的采集过程,控制D/A转换模块输出脉冲扫描信号,经过调
C(Cロや)し温度「电压「率,「CCuウ「温度「电压「率
(℃)「(m)「(m
理电路后施加在电导电极和温度传感器上,同吋输入响应电流信
0.010019.37「166
0.D610
号通过电流电压转换模块、滤波,可将电压调整到一定值,再经
过反向比例放大电路,绝对值电路,输出电压将取输入电压的绝
19.373800.025
7035
对值。再通过A/D模块转换成数字量提供给单片机电路,单片机
300103458
0.0433
19.37947
将采样数据通过串口上传给上位机做进步的分析
19.375660.0466
19.37
996
763
2.2软件设计及关键技术
为了方使实现具体的设计,我们采用集成的 Arduino!单片机
19.37620
4.7
mol
19.371059
作为开发板
从以上数据中不难看出,铜离子低浓度情况下,在温度误允
本实验中 Arduino开发包含两个部分,一个是读取温度传感许的范围内,所测得的电压位和溶液的电导率是有一定关系的。由
器返回的温度值,另·个则是读取电导率电极传回的模拟量
实验测得已知不同浓度的硫酸铜溶液的电导率值叫,根据函数
并通过测量原理将其换算成具体的电导率值。
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178电?世界
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2)集成式LED光源灯具
2)合格性判
在大约100mnx100mm的面积上,由同一种半导体LED材
1)半导体⊥ED光源在灯具中的焊接点>50,灯具的输入总
料固品、焊电极、涂荧光粉、胶封;只有正、负两极供人们连功率>25W;灯具的LED光源处温度最高温升值<20C。
接在灯具上。
②有限的半导体I.FD点光源组合灯具;灯具的半导体T.FD
3)半导体IFD点光源组合灯具
光源处温度最高温升值<30℃
半导体TFD光源在灯具中的焊接点>50,灯具的输入总功
③集成式半导体IFD光源灯具:灯具的半导体IFD光源处
率>25W
温度最高温升值<40℃
(3)增加标记的要求:标志或使用说明书应包括下述内
(10)灯和灯系统的光生物安全性。
容:半导体LED控制装置是否可以更换.
率内使用的灯具要求达到无危险类。
(4)増加半导体I王ED光源在灯具上固定的方法。
强制性标准涉及的内容(主要强制内容,强制的理由,标
1)可用螺钉等:2)不允许用固定电线的方法。
准所涉及的产品清单和强制性标准实施风险评估等
(5)増加绝缘电阻和电气强度、接触屯流和保护导体电流:
半导体LLD(光源)照明灯具的光、电、色等安全要求源于
采用半导体TF.D(光源)灯具经过以上试验后,通电,要求照明灯具散热的设计和试验方法的标准是规范灯具产品光、
灯具的功率应能达到在试验前的输入总功率。
电、色质量的标准。
(6)耐久性试验期间,箱内环境温度应保持在45℃+2℃C
半导体LED(光源)照明灯具的光、电、色等性能要求和试
时久性后:在通也状态下,要求灯具的功率应能达到在试验前验方法涉及照明灯具散热的设计的安全性能,是対灯具光、
的输入总功率。
也、色性能和质量的评价标淮,标准的发布实施有利于规范和
(7)热试验试验期间,灯具环境温度应保持在35℃+1℃。统?采用半导体L工D(光源)照明灯具的性能,使灯具光、电、
热试验(正常工.作)、热试验(异常工作)后;在通电状态下,要求色性能参数能够正确的评价和具有复现性和可追朔性。
灯具的功率应能达到在试验前的输入总功率。(试验方法和判
相关标准及法律法規(与国内外相关标准的内容异同,参考和
定合格见附录A)
引用标准的标准号和标准名称,法律法规依据及与之关系等)。
(8)采用半导体IFDX光源的灯具的功率的变化率不大于39%。
1)输入电压是宽电压等:2)采用半导体IFD(光源)灯具
参考文献
供电的LED控制装置要求输出功率是恒定的。
袁樵办公室照明方式与