基于嵌入式系统的电化学工作站的研制
发布时间：2021-01-21 14:04
金属腐蚀不仅给人类社会带来巨大的经济损失,而且会造成严重的环境污染。因此研制出一种结构简单、成本低廉、性能优良的用于腐蚀检测和研究的电化学工作站是十分必要的。本文在电化学理论的基础上,研制了一台基于ARM微处理器和实时操作系统μClinux的嵌入式电化学工作站,它包括一个产生所需扰动信号的发生器、恒电位仪、数据采集部分以及显示部分。四部分互相连接,再与电解池相连,可以对电化学系统中电流、电位等信号进行控制和测量。该工作站的设计分为硬件系统和软件系统。硬件方面,选择了基于ARM架构的LPC2290微处理器作为控制器的核心,设计了人机接口电路、超低频信号发生器电路、恒电位仪电路以及数据采集电路。软件方面,分析并设计了Boot Loader引导程序,移植实时操作系统μClinux到微处理器LPC2290上,同时实现了基于MiniGUI图形用户界面的人机交互界面的设计。与传统的电化学工作站相比,新研制的基于ARM的嵌入式电化学工作站采用先进的集成电路,系统误差小,并且可以方便地得到被测体系的电化学参数。对影响腐蚀速度有关的参数和条件加以调整和控制,能够减小由于腐蚀造成的损失,具有较高的使用价值...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测量电极电位的电路
三电级体系由工作电极 (workingEleetrode，wE)、参比电极(RefereneeEleetrode，RE)和辅助电极 (CounterEleetrode，CE)组成，电流从工作电极流到辅助电极，独立的参比电极只提供参比电位而无电流通过。其基本的测量电路如图2一2所示。辅助电极cE鲁金毛细管LWE工作电极图2一2三电极体系的基本电路图Fig.2一 2Thebasieeircuitdiagralllofthree一 leetrodesystem图2一2中的电解池为H型管，这种形式的电解池便于电极的固定，为了防止辅助电极的产物对工作电极有影响，常用素烧瓷或微孔烧结玻璃板(D)把阴阳区隔开。信号源为工作电极提供极化电流;mA为电流表，用以测量电流:电位计为测量电位的仪器。’下面对三电极体系中的工作电极、辅助电极和参比电极作一简单介绍。(l)工作电极:工作电极也叫研究电极或试验电极，该电极上所发生的电极过程就是我们的研究对象。因此要求工作电极具有重现的表面性质，如电极的组成和电极的表面状态。作为电化学研究用得较广的工作电极有固体金属电极、液体金属电极以及碳电极等。(2)辅助电极:辅助电极也叫对电极，它只用来通过电流以实现工作电极的极化。研究阴极过程时，辅助电极作阳极，而研究阳极过程时，辅助电极作阴极。辅助电极的面积一般比工作电极大
盆盆诊全叭林、 、 、、、、、、、、、、 不不不不不不不不不不不不不不 不不代绝谁枷 枷 图3一 2LPC2290功能框图Fig3一 2Funetionaldiagn” 11ofLPC22903.2.3电化学工作站的主要性能指标l、信号波形:该电化学工作站可以产生方波、三角波、正弦波三种波形。2、波形频率:波形频率范围为o.167m石殆一60Hz。3、扫描方式:该电化学工作站的波形扫描方式有单次、往返、连续三种。4、信号幅度:波形电压范围为一10犷一 +lov连续可调。5、恒电位范围:一IOV一 +lOV连续可调。6、恒电流范围:一IA一+lA连续可调。7、电位调整率:电网电压变化士10%，“工作电极”对“电位输出”的电位变化不大于lmV。8、漂移特性:仪器连续工作24小时，“工作电极”对“电位?
【参考文献】：
期刊论文
[1]触摸屏按键处理方法研究[J]. 吴凌燕,苏建元,吴天静. 仪表技术. 2008(10)
[2]嵌入式系统设计技术浅谈[J]. 刘凯. 电子制作. 2008(03)
[3]嵌入式系统技术发展趋势浅析[J]. 刘红. 中国建设教育. 2006(10)
[4]嵌入式图形用户界面MiniGUI[J]. 张升,陶维青. 仪器仪表用户. 2004(06)
[5]嵌入式Linux裁剪方法[J]. 顾咏枫,陈章龙. 小型微型计算机系统. 2003(09)
[6]计算机与电化学测试技术[J]. 郭国才. 计算机与应用化学. 2003(03)
[7]微机自动控制电化学测试系统的研制[J]. 隋青美,杨连喜,王志定. 山东工业大学学报. 1994(04)
[8]微机电化学测试分析系统[J]. 于庆泽,周政普. 大连铁道学院学报. 1993(03)
[9]国外电化学分析仪器进展[J]. 朱果逸,张月霞. 现代科学仪器. 1992(02)
[10]铜缓蚀剂的筛选研究——MEC—12A多功能微机电化学分析仪的应用[J]. 朱迎春. 化学传感器. 1990(03)
博士论文
[1]AZ、ZK系镁合金中合金相提取工艺的研究[D]. 刘传璞.重庆大学 2007
本文编号：2991298
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测量电极电位的电路
三电级体系由工作电极 (workingEleetrode，wE)、参比电极(RefereneeEleetrode，RE)和辅助电极 (CounterEleetrode，CE)组成，电流从工作电极流到辅助电极，独立的参比电极只提供参比电位而无电流通过。其基本的测量电路如图2一2所示。辅助电极cE鲁金毛细管LWE工作电极图2一2三电极体系的基本电路图Fig.2一 2Thebasieeircuitdiagralllofthree一 leetrodesystem图2一2中的电解池为H型管，这种形式的电解池便于电极的固定，为了防止辅助电极的产物对工作电极有影响，常用素烧瓷或微孔烧结玻璃板(D)把阴阳区隔开。信号源为工作电极提供极化电流;mA为电流表，用以测量电流:电位计为测量电位的仪器。’下面对三电极体系中的工作电极、辅助电极和参比电极作一简单介绍。(l)工作电极:工作电极也叫研究电极或试验电极，该电极上所发生的电极过程就是我们的研究对象。因此要求工作电极具有重现的表面性质，如电极的组成和电极的表面状态。作为电化学研究用得较广的工作电极有固体金属电极、液体金属电极以及碳电极等。(2)辅助电极:辅助电极也叫对电极，它只用来通过电流以实现工作电极的极化。研究阴极过程时，辅助电极作阳极，而研究阳极过程时，辅助电极作阴极。辅助电极的面积一般比工作电极大
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【参考文献】：
期刊论文
[1]触摸屏按键处理方法研究[J]. 吴凌燕,苏建元,吴天静. 仪表技术. 2008(10)
[2]嵌入式系统设计技术浅谈[J]. 刘凯. 电子制作. 2008(03)
[3]嵌入式系统技术发展趋势浅析[J]. 刘红. 中国建设教育. 2006(10)
[4]嵌入式图形用户界面MiniGUI[J]. 张升,陶维青. 仪器仪表用户. 2004(06)
[5]嵌入式Linux裁剪方法[J]. 顾咏枫,陈章龙. 小型微型计算机系统. 2003(09)
[6]计算机与电化学测试技术[J]. 郭国才. 计算机与应用化学. 2003(03)
[7]微机自动控制电化学测试系统的研制[J]. 隋青美,杨连喜,王志定. 山东工业大学学报. 1994(04)
[8]微机电化学测试分析系统[J]. 于庆泽,周政普. 大连铁道学院学报. 1993(03)
[9]国外电化学分析仪器进展[J]. 朱果逸,张月霞. 现代科学仪器. 1992(02)
[10]铜缓蚀剂的筛选研究——MEC—12A多功能微机电化学分析仪的应用[J]. 朱迎春. 化学传感器. 1990(03)
博士论文
[1]AZ、ZK系镁合金中合金相提取工艺的研究[D]. 刘传璞.重庆大学 2007
本文编号：2991298
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