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《吉林大学》 2009年
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钠离子浓度检测仪的设计与实现

杨雪  
【摘要】: 随着生活水平的不断提高,离子含量问题也越来越凸现出来,离子含量问题成为人们较为关心的问题之一。离子含量的多少将会严重影响工业生产、食品安全、生活环境以及人们的身体健康等方面。对离子含量的监测和控制越来越得到人们的重视。本论文是为吉大小天鹅仪器有限公司研究开发的一种钠离子浓度检测仪,用以完成对离子含量的检测和监督。 本检测仪主要实现的是通过离子选择性电极将溶液中所需要检测的钠离子的浓度转换为电压值,然后经过放大电路放大,再通过AD芯片进行模数转换,再由单片机按“能斯特方程”进行相应的处理并给予温度补偿,最终转换为对应的浓度值显示在液晶屏幕上。 本论文给出了浓度测量和温度补偿的原理,推导出了新的温度补偿公式。硬件设计方面,选用STC89C58系列单片机作为系统控制核心,主要芯片选取方面综合各项因素选用了模数转换芯片ADS1100以及仪表放大器芯片INA116,选用12864点阵液晶显示器连同四个按键构成人机交互模块,选用一线制数字式温度传感器18B20测量温度。同时,在辅助电路的设计方面也进行了特殊的处理,增强了系统的稳定性和可靠性。软件设计方面,运用可读性好、可移植性和可靠性强的C语言作为程序设计语言编程,实现了仪器的两点标定和整个测量过程以及对离子浓度的显示、数据存储等操作。最后,通过一系列实验验证了电极的响应速度以及检测仪的精确性、稳定性均符合设计要求。 另外,由于该检测仪在相同的硬件条件下只需更换相应的离子电极、改变放大电路的放大倍数以及修改相应程序就可完成对多种离子的浓度检测工作,也就是说本论文对于单电极的电化学传感器有一定的普适性,因此具有十分广阔的应用前景。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH89

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李钟婧;电磁式酸碱浓度传感器的研究[D];黑龙江大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建亭;毛善坤;;DS18B20工作原理及基于C语言的接口设计[J];仪器仪表用户;2005年06期
2 王金亮,张强;数字温度传感器DS18B20在化学工业中的应用[J];国外电子测量技术;2005年02期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 胡恩;;电子时钟设计[J];安徽科技;2012年02期
4 任杰;杨晓京;朱锐;刘月;王督;;农村家用沼气泄露报警器研制[J];安徽农业科学;2010年06期
5 张平娟;陈娟;丁西明;;数字电子技术教学方法探讨和教学内容改革[J];安徽科技学院学报;2010年02期
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8 孙宇尖;;微小位移检测仪表的设计开发[J];鞍山师范学院学报;2011年04期
9 聂思敏;王怀宽;;小功率光伏电池控制器的研制[J];安顺学院学报;2011年03期
10 王刚;;具有实时语音播报运动木棒长度计量仪的设计[J];白城师范学院学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 姜桂萍;;塞北铁路沿线锅炉-炉内水处理科学排污与节约能源[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
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5 安马杰;郭书军;;单片机实现的集成芯片逻辑功能测试仪[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
6 杨坤;;专用集成电路交流参数测试概论与应用[A];第一届中国微电子计量与测试技术研讨会论文集[C];2008年
7 曹顺安;;基于Intranet的火电厂水汽化学过程监控系统[A];湖北省电机工程学会电厂化学专委会2007年学术年会论文集[C];2007年
8 王传新;廖文江;;基于可编程器件的数字电压表设计[A];2007年全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2007年
9 王传新;耿钰;;谈电子技术实验中的分析、调试、综合设计[A];2007年全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2007年
10 沈小丽;潘兰芳;施阁;吴霞;;《电路与电子技术实验》课程教学中技术疑难问题的探索[A];全国高等学校电子技术研究会2008年年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李东辉;电化学传感器在药物及食品分析中的应用[D];东北大学;2009年
2 耿立红;空间太阳望远镜高速数据传输系统[D];中国科学院云南天文台;2001年
3 刘成康;红外焦平面阵列CMOS读出电路研究[D];重庆大学;2001年
4 张兴红;时空坐标转换理论及场式时栅位移传感器实验研究[D];重庆大学;2003年
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7 门洪;重金属离子选择传感器及其在海水分析中应用的研究[D];浙江大学;2005年
8 李迪;基于光纤陀螺船用捷联导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 黄赣辉;味觉传感器阵列构建及其初步应用[D];南昌大学;2006年
10 马润宇;喷射状态下筛型塔板的流体力学和传质的研究[D];北京化工大学;1988年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
2 罗小军;基于VFC的电子式电流互感器的设计[D];山东农业大学;2010年
3 汤继伟;超短基线定位系统数字信号处理硬件和软件的实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱武增;水下机器人数字光纤传输系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 姜乐家;基于单片机的无触点直流电动机软起动器[D];大连理工大学;2010年
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7 曹艳玲;基于超声波传感器的地下停车场引导系统的研究[D];北京交通大学;2011年
8 彭开来;基于MIL_STD_1553B航空总线的PCI板卡设计[D];北京交通大学;2010年
9 王欢益;废线路板流化床焚烧处理技术研究[D];浙江大学;2011年
10 孟祥斌;水表号码图像识别系统研究[D];沈阳建筑大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王兴刚,李金海;电磁浓度计在纱线丝光碱液浓度检测中的应用[J];传感器世界;2003年01期
2 赵学增,赵立新,苏平,祝亮,熊江,武兴家;DD-1型电导测量仪的研制[J];东北林业大学学报;1997年01期
3 刘建亭;毛善坤;;DS18B20工作原理及基于C语言的接口设计[J];仪器仪表用户;2005年06期
4 金若鹏;电导率传感器的理论关系式[J];纺织高校基础科学学报;1997年02期
5 李永和;;电磁浓度计检测器结构参数的选择[J];分析仪器;1989年02期
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8 王金亮,张强;数字温度传感器DS18B20在化学工业中的应用[J];国外电子测量技术;2005年02期
9 张立军,严庄,周殿发;电磁感应原理在检测分析仪表中的应用——日本DKK公司无电极电导率计及无电极酸碱盐浓度计[J];化工自动化及仪表;2001年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 兰敬辉;溶液电导率测量方法的研究[D];大连理工大学;2002年
2 黄海波;基于双极性脉冲电流激励的电阻层析成像系统的研制及其在两相流测量中的应用研究[D];浙江大学;2004年
3 杨光永;KA0324A离子浓度计的研究与设计[D];昆明理工大学;2005年
4 王俭;电磁流量计低频正弦波励磁方法的研究[D];浙江大学;2006年
5 俞宏波;以电导率测量为核心的多参数水质检测系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 罗元国;电容式电磁流量计的研究[D];浙江大学;2007年
7 罗程;电磁式酸碱浓度计的设计与实现[D];电子科技大学;2008年
8 向波荣;工业电导率测试系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 邓舸;人员实时计数系统的研究[D];黑龙江大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘致滨;宋文晓;杨晶娟;朱懿恒;卢广文;;透析液电导率测量仪的研究[J];自动化仪表;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈伟军;基于NiosⅡ的傅里叶光谱仪信号采集处理系统的设计[D];重庆大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 吴巍;陈光东;吴明光;周志华;;基于电导率机理的智能化水质检测仪的设计[J];工业仪表与自动化装置;2006年02期
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3 赵红;二甲双胍 2型糖尿病人的一线选择[N];中国经营报;2000年
4 ;格华止具有优秀疗效[N];中国高新技术产业导报;2001年
5 刘俭光;盐碱地绿化有新招[N];中国花卉报;2010年
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1 杨雪;钠离子浓度检测仪的设计与实现[D];吉林大学;2009年
2 史旭;钠离子紊乱对急性重症脑梗死患者近期预后的影响[D];吉林大学;2011年
3 孙朴;辛伐他汀对大鼠心肌细胞钠氢交换体作用研究[D];广州医学院;2010年
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6 韩忠阁;电厂循环冷却水浓缩倍率在线监测[D];华北电力大学(河北);2009年
7 夏培浩;明胶—结冷胶复配体系的研究及其在即食海参产品中的应用研究[D];中国海洋大学;2012年
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