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手持式氧浓度测量仪的设计与实现
资料介绍
氧气在医疗、冶金和化学工业等领域有着广泛的应用,而这些应用,对氧气的浓度都有着严格的要求。因此,以一种便于使用的方式,精确地测量氧气浓度,对提高产品质量、保证生产环境安全等具有重要意义。
本课题设计了一种手持式的高精度氧浓度测量仪表。综合体积、功能、性能和成本等多方面因素,设计了以下硬件电路:信号采集电路、恒流源电路、A/D转换电路、USB传输接口电路、键盘电路和LCD显示电路。
为了简化电路结构,降低成本,在设计中采用了温度和氧浓度两路信号共用前置放大电路和A/D转换器的方法;为了消除信号采集过程中的漂移现象,选用了可以抑制信号漂移的运放芯片并设计了自动调零电路;为了提高对不同氧浓度的检测精度,设计了动态调整放大倍数电路:为了降低功耗,选择了低功耗的16位单片机MSP430F449作为信号采集和处理的核心单元。
在软件设计方面,该项目课题实现了温度补偿算法、标定算法、线性拟合算法等,并在统计测量数据的基础上,进行了误差分析和软件校正。为了便于操作,项目中还设计了中文显示菜单。
该项目课题设计的仪表可以在键盘的控制下,实现对氧浓度检测、存储、通讯和标定,并将结果显示在LCD屏幕上。其测量精度平均为:+/-0.5％;三个测量量程:0.01-99.7％、0.01-25％和0.01-5％;供电电压:9V;电流:30～50mA。
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资料：bitboy
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