基于嵌入式系統的電化學工作站的研制
發(fā)布時間：2021-01-21 14:04
金屬腐蝕不僅給人類社會帶來巨大的經濟損失,而且會造成嚴重的環(huán)境污染。因此研制出一種結構簡單、成本低廉、性能優(yōu)良的用于腐蝕檢測和研究的電化學工作站是十分必要的。本文在電化學理論的基礎上,研制了一臺基于ARM微處理器和實時操作系統μClinux的嵌入式電化學工作站,它包括一個產生所需擾動信號的發(fā)生器、恒電位儀、數據采集部分以及顯示部分。四部分互相連接,再與電解池相連,可以對電化學系統中電流、電位等信號進行控制和測量。該工作站的設計分為硬件系統和軟件系統。硬件方面,選擇了基于ARM架構的LPC2290微處理器作為控制器的核心,設計了人機接口電路、超低頻信號發(fā)生器電路、恒電位儀電路以及數據采集電路。軟件方面,分析并設計了Boot Loader引導程序,移植實時操作系統μClinux到微處理器LPC2290上,同時實現了基于MiniGUI圖形用戶界面的人機交互界面的設計。與傳統的電化學工作站相比,新研制的基于ARM的嵌入式電化學工作站采用先進的集成電路,系統誤差小,并且可以方便地得到被測體系的電化學參數。對影響腐蝕速度有關的參數和條件加以調整和控制,能夠減小由于腐蝕造成的損失,具有較高的使用價值...
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
測量電極電位的電路
三電級體系由工作電極 (workingEleetrode，wE)、參比電極(RefereneeEleetrode，RE)和輔助電極 (CounterEleetrode，CE)組成，電流從工作電極流到輔助電極，獨立的參比電極只提供參比電位而無電流通過。其基本的測量電路如圖2一2所示。輔助電極cE魯金毛細管LWE工作電極圖2一2三電極體系的基本電路圖Fig.2一 2Thebasieeircuitdiagralllofthree一 leetrodesystem圖2一2中的電解池為H型管，這種形式的電解池便于電極的固定，為了防止輔助電極的產物對工作電極有影響，常用素燒瓷或微孔燒結玻璃板(D)把陰陽區(qū)隔開。信號源為工作電極提供極化電流;mA為電流表，用以測量電流:電位計為測量電位的儀器。’下面對三電極體系中的工作電極、輔助電極和參比電極作一簡單介紹。(l)工作電極:工作電極也叫研究電極或試驗電極，該電極上所發(fā)生的電極過程就是我們的研究對象。因此要求工作電極具有重現的表面性質，如電極的組成和電極的表面狀態(tài)。作為電化學研究用得較廣的工作電極有固體金屬電極、液體金屬電極以及碳電極等。(2)輔助電極:輔助電極也叫對電極，它只用來通過電流以實現工作電極的極化。研究陰極過程時，輔助電極作陽極，而研究陽極過程時，輔助電極作陰極。輔助電極的面積一般比工作電極大
盆盆診全叭林、 、 、、、、、、、、、、 不不不不不不不不不不不不不不 不不代絕誰枷 枷 圖3一 2LPC2290功能框圖Fig3一 2Funetionaldiagn” 11ofLPC22903.2.3電化學工作站的主要性能指標l、信號波形:該電化學工作站可以產生方波、三角波、正弦波三種波形。2、波形頻率:波形頻率范圍為o.167m石殆一60Hz。3、掃描方式:該電化學工作站的波形掃描方式有單次、往返、連續(xù)三種。4、信號幅度:波形電壓范圍為一10獷一 +lov連續(xù)可調。5、恒電位范圍:一IOV一 +lOV連續(xù)可調。6、恒電流范圍:一IA一+lA連續(xù)可調。7、電位調整率:電網電壓變化士10%，“工作電極”對“電位輸出”的電位變化不大于lmV。8、漂移特性:儀器連續(xù)工作24小時，“工作電極”對“電位?
【參考文獻】：
期刊論文
[1]觸摸屏按鍵處理方法研究[J]. 吳凌燕,蘇建元,吳天靜. 儀表技術. 2008(10)
[2]嵌入式系統設計技術淺談[J]. 劉凱. 電子制作. 2008(03)
[3]嵌入式系統技術發(fā)展趨勢淺析[J]. 劉紅. 中國建設教育. 2006(10)
[4]嵌入式圖形用戶界面MiniGUI[J]. 張升,陶維青. 儀器儀表用戶. 2004(06)
[5]嵌入式Linux裁剪方法[J]. 顧詠楓,陳章龍. 小型微型計算機系統. 2003(09)
[6]計算機與電化學測試技術[J]. 郭國才. 計算機與應用化學. 2003(03)
[7]微機自動控制電化學測試系統的研制[J]. 隋青美,楊連喜,王志定. 山東工業(yè)大學學報. 1994(04)
[8]微機電化學測試分析系統[J]. 于慶澤,周政普. 大連鐵道學院學報. 1993(03)
[9]國外電化學分析儀器進展[J]. 朱果逸,張月霞. 現代科學儀器. 1992(02)
[10]銅緩蝕劑的篩選研究——MEC—12A多功能微機電化學分析儀的應用[J]. 朱迎春. 化學傳感器. 1990(03)
博士論文
[1]AZ、ZK系鎂合金中合金相提取工藝的研究[D]. 劉傳璞.重慶大學 2007
本文編號：2991298
【文章來源】：西安理工大學陜西省
【文章頁數】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
測量電極電位的電路
三電級體系由工作電極 (workingEleetrode，wE)、參比電極(RefereneeEleetrode，RE)和輔助電極 (CounterEleetrode，CE)組成，電流從工作電極流到輔助電極，獨立的參比電極只提供參比電位而無電流通過。其基本的測量電路如圖2一2所示。輔助電極cE魯金毛細管LWE工作電極圖2一2三電極體系的基本電路圖Fig.2一 2Thebasieeircuitdiagralllofthree一 leetrodesystem圖2一2中的電解池為H型管，這種形式的電解池便于電極的固定，為了防止輔助電極的產物對工作電極有影響，常用素燒瓷或微孔燒結玻璃板(D)把陰陽區(qū)隔開。信號源為工作電極提供極化電流;mA為電流表，用以測量電流:電位計為測量電位的儀器。’下面對三電極體系中的工作電極、輔助電極和參比電極作一簡單介紹。(l)工作電極:工作電極也叫研究電極或試驗電極，該電極上所發(fā)生的電極過程就是我們的研究對象。因此要求工作電極具有重現的表面性質，如電極的組成和電極的表面狀態(tài)。作為電化學研究用得較廣的工作電極有固體金屬電極、液體金屬電極以及碳電極等。(2)輔助電極:輔助電極也叫對電極，它只用來通過電流以實現工作電極的極化。研究陰極過程時，輔助電極作陽極，而研究陽極過程時，輔助電極作陰極。輔助電極的面積一般比工作電極大
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]觸摸屏按鍵處理方法研究[J]. 吳凌燕,蘇建元,吳天靜. 儀表技術. 2008(10)
[2]嵌入式系統設計技術淺談[J]. 劉凱. 電子制作. 2008(03)
[3]嵌入式系統技術發(fā)展趨勢淺析[J]. 劉紅. 中國建設教育. 2006(10)
[4]嵌入式圖形用戶界面MiniGUI[J]. 張升,陶維青. 儀器儀表用戶. 2004(06)
[5]嵌入式Linux裁剪方法[J]. 顧詠楓,陳章龍. 小型微型計算機系統. 2003(09)
[6]計算機與電化學測試技術[J]. 郭國才. 計算機與應用化學. 2003(03)
[7]微機自動控制電化學測試系統的研制[J]. 隋青美,楊連喜,王志定. 山東工業(yè)大學學報. 1994(04)
[8]微機電化學測試分析系統[J]. 于慶澤,周政普. 大連鐵道學院學報. 1993(03)
[9]國外電化學分析儀器進展[J]. 朱果逸,張月霞. 現代科學儀器. 1992(02)
[10]銅緩蝕劑的篩選研究——MEC—12A多功能微機電化學分析儀的應用[J]. 朱迎春. 化學傳感器. 1990(03)
博士論文
[1]AZ、ZK系鎂合金中合金相提取工藝的研究[D]. 劉傳璞.重慶大學 2007
本文編號：2991298
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