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双通道差分式阻抗谱检测技术及仪器研究

发布时间:2018-07-30 06:55
【摘要】:阻抗谱检测的目的在于获取不同物质之间微弱的介电差异信息或同一物质的介电变化信息,并据此对其组成、结构及其变化特征进行分析。常规单通道的阻抗谱检测技术对于物质间的差异和变化信息检测易受传感器和样品体系等基底信号的影响。本研究提出了一种基于AD5933阻抗转换芯片简化阻抗测量的双通道差分式阻抗谱检测技术,并研制了检测仪器,在1~91 kHz频率范围内,对比分析了基底信号分别为200,400和1000 mV,响应信号增加量0~100 mV时双通道差分和单通道检测的灵敏度,并考察了在激励峰峰值为18 V的条件下汽油、柴油、喷气燃料及润滑油共7个样品在单通道,以空气及喷气燃料为参比的双通道差分检测的灵敏度差异。结果表明,单通道检测受基底信号影响较大,随基底信号增加,检测灵敏度降低;双通道差分式检测技术的灵敏度为单通道检测的1~2个数量级,且不受基底信号影响;以喷气燃料为参比的差分检测灵敏度分别是以空气为参比的差分检测及单通道检测的5~10倍及9~12倍,证实了通过合理选择参比样品,双通道差分检测能够极大地提高阻抗检测灵敏度。
[Abstract]:The purpose of impedance spectrum detection is to obtain the weak information of dielectric difference between different substances or the information of dielectric change of the same substance, and to analyze their composition, structure and variation characteristics. The conventional single-channel impedance spectroscopy technique is easy to detect the difference and variation information between materials by the substrate signals such as sensors and sample systems. In this paper, a two-channel differential impedance spectrum measurement technique based on AD5933 impedance conversion chip is proposed, and the instrument is developed in the frequency range of 1 ~ 91 kHz. The sensitivity of double channel differential detection and single channel detection with base signal of 200400 MV and 1000 MV of response signal increase of 0 ~ 100mV were compared and analyzed, and the gasoline and diesel oil were investigated when the peak value of excitation peak was 18 V. Seven samples of jet fuel and lubricating oil were compared with air and jet fuel in single channel. The results show that the detection sensitivity decreases with the increase of the base signal, and the sensitivity of the dual channel differential detection technique is 1 ~ 2 orders of magnitude of the single channel detection, and is not affected by the base signal. The sensitivity of differential detection using jet fuel as reference is 510 times and 9 ~ 12 times as much as that of air and single channel detection, respectively. It is proved that the reference sample can be reasonably selected. Dual channel differential detection can greatly improve the sensitivity of impedance detection.
【作者单位】: 后勤工程学院油料应用与管理工程系;成都军区联勤部油料监督处;
【基金】:国家自然科学基金青年基金(No.21205136) 重庆市应用基础与前沿研究(一般)项目(No.cstc2014jcyjA 0592) 重庆市研究生科研创新项目(No.CYB14101)资助~~
【分类号】:O657.1

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本文编号:2154201

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