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HDY金属腐蚀测试仪的研制

魏娇  
【摘要】: 论文首先论述了国内外金属腐蚀测试仪的研究状况,分析了电化学腐蚀的机理以及极化曲线的理论基础。讨论了该测试仪核心工作单元恒电位仪的工作原理,电路组成及设计要点。分析了运算放大器在恒电位仪设计中的作用以及选择依据,主要以性价比为原则选择了ICL7650为微电流检测芯片,在分析了ICL7650的工作原理和使用要点之后,设计出适合电化学测量的精度高、稳定性好的检测电路,并配合运算放大器构成的深度负反馈电路、电压跟随器电路、加法器电路以及高精度电压基准源AD586、MC1403等集成芯片单元,组成了金属腐蚀测试仪的恒电位仪电路。接着,讨论了传统的为恒电位提供指令信号的波形产生电路,分析了单片机系统在波形发生体系中的优势,以8位DA转换器DAC0832为数模转换芯片,设计出步长和频率都可调的精度较好的波形发生器,由于波形的软件控制又能实现指令信号的多样化。 在设计该仪器的数据采集系统时,考虑到传统数据采集技术的应用状况,分析了目前比较流行的USB技术的优势、特点以及原理后,选择PDIUSBD12为USB数据采集系统的接口芯片。在详细讲解PDIUSBD12的工作原理、编程要点之后,设计出以单片机AT89C51为控制芯片的数据采集系统的硬件以及实现USB主从机通信的下位机固件程序,和以12位AD转换器MAX1247为模数转换芯片的数据采集程序。然后利用VC++为开发环境,开发出能够实时显示动态数据采集曲线的人机界面。最后,在实验室完成了整个金属腐蚀测试仪的调试,画出镍的阳极极化曲线,证明了该测试仪的优良性能。


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