æ¯æRFæ çº¿ä¼ è¾çpHä¼ æå¨åè设计
ä½è
ï¼ç®¡çå æ¥æºï¼æ¬ç« æµè§æ°ï¼550 åå¸æ¶é´ï¼2018/8/30 11:30:43
æè¦
å¦æç³»ç»ç²¾åº¦ãæçåå¯é æ§è³å
³éè¦ï¼è®¾è®¡ä¼ æå¨èç¹ æ 线æ°æ®ä¼ è¾ä»¥ç¨äºè¿ç¨çæ§ä¼æ¯ä¸ä¸ªç¸å½å¤§çææã溶 液çpHå¼æ¯è®¸å¤è¡ä¸éè¦èèçä¸ç§æµéï¼ä¾å¦åä¸æå» çé¢åãæ¬æç主è¦ç®çæ¯è¯ä¼°pHç»çæ¢éçç¹æ§ï¼ä»è 解å³ç¡¬ä»¶å软件设计çä¸åææï¼å¹¶æåºä¸ç§å©ç¨å°é¢æ¶ åå¨æ¨¡åä»æ¢éæ çº¿ä¼ è¾æ°æ®ç解å³æ¹æ¡ã
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æ¬æ第ä¸é¨åä»ç»pHæ¢éï¼ç¶åæ¢è®¨ä¸å端信å·è°ççµè·¯ç¸å
³ çåç§è®¾è®¡ææï¼ä»¥åå¦ä½å®ç°ä½ææ¬ãé«ç²¾åº¦ãé«å¯é æ§çæ° æ®è½¬æ¢ã为äºæé«æ°æ®å¤çç精度ï¼è®¨è®ºä¸è¿ä¼æ¶åæ ¡åææ¯ï¼ ä¾å¦ä¸è¬å¤é¡¹å¼æåï¼å³å©ç¨æå°äºä¹æ³é¼è¿åæ£çé¢å®ä¹æ° æ®æ¥æ ¡åpHå¼ãæ¬ææåä¸é¨åæä¾ä¸ç§æ 线çæ§ç³»ç»åèçµ è·¯è®¾è®¡ã
äºè§£pHæ¢é
pHå¼å®ä¹
水溶液å¯å为é
¸æ§ã碱æ§åä¸æ§ä¸ç±»ãå¨åå¦ä¸ï¼é
¸ç¢±åº¦éè¿ä¸ ç§æ°å¼å°ºåº¦æ¥è¡¡éï¼ç§°ä¸ºpHå¼ãä¾æ®å士伯åºéä¼çå®ä¹ï¼pHå¼ ä»£è¡¨æ°¢ç¦»åæµåº¦ãæ¤å°ºåº¦æ¯ä¸ä¸ªå¯¹æ°å°ºåº¦ï¼èå´ä¸º1å°14ãpHå¼ç æ°å¦è¡¨è¾¾å¼ä¸ºï¼pH = âlog(H+)ãå æ¤ï¼å¦æ氢离åæµåº¦ä¸º1.0 à 10â2 æ©å°/åï¼åpH = âlog(1.0 à 10â2) = 2ãè¸é¦æ°´ç水溶液çpHå¼ä¸º 7ï¼è¿æ¯ä¸ä¸ªä¸æ§å¼ãpHå¼å°äº7ç溶液为é
¸æ§æº¶æ¶²ï¼å¤§äº7ç溶液 为碱æ§æº¶ 液ã对æ°å°ºåº¦åæ äºä¸ç§æº¶æ¶²ç¸å¯¹äºå¦ä¸ç§æº¶æ¶²çé
¸ æ§ç¨åº¦ãä¾å¦ï¼pHå¼ä¸º5ç溶液ï¼å
¶é
¸åº¦æ¯pHå¼ä¸º6ç溶液ç10åï¼æ¯pHå¼ ä¸º8ç溶液ç1000åã
pHæ示å¨
æå¾å¤åæ³å¯æµé水溶液çpHå¼ï¼å
æ¬éè¿ç³èè¯çº¸æ示å¨æ 使ç¨ç»çæ¢éã
ç³èè¯çº¸
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¶é¢è²æ¹ åï¼ç±æ¤æ示pHæ°´å¹³ãè¿ä¸ç±»å¤§ä½ä¸å
æ¬ä¸¤ç§æ¹æ³ï¼ä¸ç§æ¯å°å·² ç¥pHå¼å¯¹åºçæ åé¢è²ä¸å©ç¨ç¼å²æº¶æ¶²æµ¸å
¥æµè¯æ¶²ä½çæç¤ºå¨ é¢è²è¿è¡æ¯å¯¹ï¼å¦ä¸ç§æ¯å°pHè¯çº¸å
浸没å¨æ示å¨ä¸ï¼ç¶å浸å
¥ æµè¯æ¶²ä½ä¸ï¼å°å
¶é¢è²ä¸æ åé¢è²è¿è¡æ¯å¯¹ãè½ç¶ä¸è¿°ä¸¤ç§æ¹æ³ å¾å®¹æå®ç°ï¼ä½æ¯æ¸©åº¦åæµè¯æº¶æ¶²ä¸çæè´¨å¾å®¹æå¼èµ·è¯¯å·®ã
pHç»çæ¢é
æ常ç¨çpHæ示å¨æ¯pHæ¢éãå®ç±ä¸ä¸ªç»çæµéçµæåä¸ä¸ªå æ¯çµæææãå
¸åç»çæ¢éç±ç»çèèåå
¶ä¸å°å
¥ççé
¸(HCl) 溶液ç»æãå¤å£³å
é¨æä¸æ ¹éAgClçé¶çº¿ï¼å
¶å
å½åæ¯çµæå¹¶ä¸ HCL溶液æ¥è§¦ãç»çèå¤é¨ç氢离åæ©æ£éè¿ç»çèï¼ç½®æ¢ç¸åº æ°éçé 离å(Na+)ï¼å¤æ°ç»çä¸ä¸è¬é½åå¨é 离åãè¿ç§æ£ç¦»å å¾æéï¼å¤§é¨åéå®å¨ç»ç表é¢ä¸æµåº¦è¾ä½çä¸ä¾§èèä¸ãNa+ çå¤ä½çµè· å¨ä¼ æå¨è¾åºç«¯äº§çä¸ä¸ªçµåãæ¢é类似äºä¸åçµæ± ãå½ææ¢éç½®äºæº¶æ¶²ä¸æ¶ï¼æµéçµæ产ç ä¸ä¸ªçµåï¼å
¶å¤§å°åå³äºæº¶æ¶²ä¸æ°¢çæ´»æ§ï¼ç¶åå°è¯¥çµåä¸å æ¯çµæççµä½è¿è¡æ¯è¾ãéç溶液é
¸æ§çå¢å¼ºï¼pHå¼åä½ï¼ï¼ç» ççµæçµä½ç¸å¯¹äºåæ¯çµæé³æ§å¢å¼º(+mV)ï¼éç溶液碱æ§çå¢ å¼ºï¼pHå¼åé«ï¼ï¼ç»ççµæçµä½ç¸å¯¹äºåæ¯çµæé´æ§å¢å¼º(-mV)ã è¿ä¸¤ä¸ªçµæä¹å·®å³ä¸ºæµå¾çµä½ãå¨çæ³æ
åµä¸ï¼å
¸åçpHæ¢éå¨ 25°Cä¸ä¼äº§ç59.154 mV/pHåä½ï¼é常ç¨è½æ¯è±æ¹ç¨è¡¨ç¤ºå¦ä¸ï¼
å
¶ä¸ï¼
E = æ°¢çµæçµåï¼æ´»æ§æªç¥
a = ±30 mVï¼é¶ç¹å®¹å·®
T = ç¯å¢æ¸©åº¦(25°C)
n = 1ï¼25°Cï¼ï¼ä»·ï¼ç¦»åä¸ççµè·æ°ï¼
F = 96485åºä»/æ©å°ï¼æ³æ第常æ°
R = 8.314 ä¼ç¹-åºä»/°Kæ©å°ï¼é¿ä¼å å¾·ç½æ°æ°
pH = æªç¥æº¶æ¶²ç氢离åæµåº¦
pHISO = 7ï¼åæ¯æ°¢ç¦»åæµåº¦
æ¹ç¨è¡¨æï¼äº§çççµååå³äºæº¶æ¶²çé
¸åº¦å碱度ï¼å¹¶ä»¥å·²ç¥æ¹å¼ é氢离åæ´»æ§èååã溶液温度çååä¼æ¹åå
¶æ°¢ç¦»åçæ´»æ§ã å½æº¶æ¶²è¢«å çæ¶ï¼æ°¢ç¦»åè¿å¨é度å å¿«ï¼ç»æ导è´ä¸¤ä¸ªçµæé´çµ ä½å·®çå¢å ãå¦å¤ï¼å½æº¶æ¶²å·å´æ¶ï¼æ°¢æ´»æ§éä½ï¼å¯¼è´çµä½å·®ä¸ éãæ ¹æ®è®¾è®¡ï¼å¨çæ³æ
åµä¸ï¼å½ç½®äºpHå¼ä¸º7çç¼å²æº¶æ¶²ä¸æ¶ï¼ çµæä¼äº§çé¶ä¼ç¹çµä½ã
å
¸åpHæ¢éçè§æ ¼å¦ä¸è¡¨æ示ã
表1. pHç»çæ¢éçå
¸åè§æ ¼
æµéèå´ |
pH 0è³pH 14 |
0Væ¶çPHå¼ |
pH 7.00 ±0.25 |
精度 |
pH 0.05ï¼ æ¸©åº¦èå´ï¼20°C to 25°C |
å辨ç |
pH 0.01
0.1 mV |
å·¥ä½æ¸©åº¦ |
80°Cï¼æå¤§å¼ ï¼ |
ååºæ¶é´ |
â¤1ç§ï¼è¾¾å°æç»å¼ç90%ï¼ |
pHæ¢éå¨æ¬ç 究ä¸èµ·çéè¦ä½ç¨ï¼å 为æ°æ®å¯é æ§åå³äºä¼ æ å¨ç精度åå¯é æ§ãéæ©pHæ¢éæ¶ï¼æ两个éè¦å ç´ éè¦èèï¼ ç¼å²æº¶æ¶²æ¸©åº¦æ¹åä¹åç稳å®æ¶é´åå
¶pHå¼æ¹åä¹åç稳å®æ¶ é´ãä½ä¸ºä¾åï¼ä¸é¢çæ°æ®æèªJenwayçåºç¨ç¬è®°âJenwayé«æ§è½ pHçµæè¯ä¼°â1 ï¼æ¾ç¤ºäºæ¢éå¨ç»å®æµè¯æ¡ä»¶ä¸åç温度ååå ç稳å®æ§è½ãå¶å¤ä¸ç§æº¶æ¶²ï¼å
¶ç¼å²æ¶²å¨20°Cæ¶çpHå¼ä¸º7ï¼å¨ 60°Cæ¶çpHå¼ä¸º4ã让åçµæå¨ä»¥200 rpm转éæ
æçpH 7ç¼å²æ¶² ä¸ç¨³å®ãç¶åç¨å»ç¦»åæ°´æ¸
æ´çµæï¼å¹¶å°å
¶è½¬ç§»å°pH 4ç¼å²æ¶²ç çåè¯æ ·ä¸æ¾ç½®4åéãå次ç¨å»ç¦»åæ°´æ¸
æ´çµæï¼ç¶åå°å
¶æ¾ åå°pH 7ç¼å²æ¶²ä¸ãè¯ä¼°è¯»æ°æç»10ç§ä¿æ稳å®æéçæ¶é´ã对 æ¯ä¸ªæ¢ééå¤æµè¯ä¸æ¬¡ã
表2. ç¼å²æº¶æ¶²æ¸©åº¦æ¹åä¹åç稳å®æ¶é´
|
éç¨PHæ¢é |
Jenway (35xx ç³»å pH æ¢é) |
1 |
77 |
36 |
2 |
77 |
33 |
3 |
49 |
34 |
å¹³åå¼ |
67.6667 |
34.3333 |
表3. ç¼å²æº¶æ¶²pHå¼æ¹åä¹åç稳å®æ¶é´
|
éç¨pH æ¢é |
Jenway (35xx ç³»å pH æ¢é) |
1 |
29 |
21 |
2 |
31 |
26 |
3 |
38 |
21 |
å¹³åå¼ |
32.6667 |
22.6667 |
å¨æ示ç»å®æ¡ä»¶ä¸ï¼Jenwayæ¢éçæ§è½ä¸éç¨pHæ¢éç¸æ¯ï¼ååº æ¶é´è¦å¿«æå¤50%ã使ç¨ç±»ä¼¼è¿æ ·ç仪表ä¼é常æå©ï¼å 为å
¶æ · æ¬ååéçå¾é«ï¼åææ°æ®æéçæ¶é´ä¼å¤§å¤§ç¼©çã
ä¼ æå¨æ¨¡æä¿¡å·è°ççµè·¯
为äºç解信å·è°ççµè·¯ï¼å¿
é¡»ç¥éä¼ æå¨æ¢éççæçµè·¯å¾ã å¦ä¸ä¸èæè¿°ï¼pHæ¢éç±ç»çå¶æï¼å¯å½¢ææé«ççµé»ï¼èå´ä»1 MΩå°1 GΩä¸çï¼å
å½ä¸pHçµåæºä¸²èççµé»ï¼å¦å¾1æ示ã
å¾1. pHæ¢éçæçµè·¯é
ç½®
å³ä½¿é常å°ççµè·¯çµæµæµç»çµè·¯ä¸åå¨ä»¶çé«çµé»ï¼å°¤å
¶æ¯æµ éçµæçç»çèï¼ï¼è¿äºçµé»ä¸ä¹ä¼äº§çç¸å¯¹è¾å¤§çåéï¼ä¸¥ ééä½ä»ªè¡¨æµå¾ççµåãæ´ç³ç³çæ¯ï¼æµéçµæ产çççµåå·® é常å°ï¼å¤äºæ¯«ä¼èå´ï¼çæ³æ
åµä¸ï¼å®¤æ¸©æ¶æ¯pHåä½å¯¹åº59.16 mVï¼ãç¨äºæ¤ä»»å¡ç仪表å¿
é¡»é常çµæï¼å¹¶ä¸æè¶
é«è¾å
¥çµé»ã
模æ°è½¬æ¢
对äºæ¤ç±»åºç¨ï¼ç»å®ä¼ æå¨çååºæ¶é´æ¶ï¼æ°æ®éæ ·éçå°æ¯ä¸ 个é®é¢ãåè®¾ä¼ æå¨å辨ç为0.001 V rmsï¼ADC满éç¨çµåèå´ä¸º 1 Vï¼åå®ç°9.96ä½çææå辨çæ éé«å辨çADCãæ åªå£°å辨 çåä½ä¸ºä½ï¼ç¨ä¸å¼å®ä¹ï¼æ åªå£°å辨ç = log2 [满éç¨è¾å
¥çµå èå´/ä¼ æå¨å³°å³°å¼çµåè¾åºåªå£°]ãADCéæ ·éç对ä½åèåºç¨ å¯è½æ¯ä¸ä¸ªéè¦å ç´ ï¼å 为ADCçéæ ·éçä¸åèç´æ¥ç¸å
³ãå¨ ä¼ æå¨çååºæ¶ é´ä¸å®æ¶ï¼å
¸åADCéæ ·éçå¯è®¾ç½®ä¸ºå
¶æä½å åéçãå¯éç¨éæADCçå¾®æ§å¶å¨ä»¥åå°å¨ä»¶æ°éã
æ¶åå¨
ä¼ è¾pHå温度æ°æ®éè¦æ¶åå¨ï¼æ§å¶æ¶åå¨éè¦å¾®æ§å¶å¨ãæ¶ åå¨åå¾®æ§å¶å¨çéæ©æ¶åå°ä¸äºéè¦èéã
éæ©æ¶åå¨å¿
é¡»èèå¦ä¸å ç´ ï¼
-
å·¥ä½é¢ç
-
æ大è·ç¦»èå´
-
æ°æ®éç
-
许å¯
å·¥ä½é¢ç
设计RFä¼ è¾å¿
须确å®å·¥ä½é¢ç(OF)ï¼sub-GHzæ2.4 GHzé¢çè½å¦æ»¡ 足åºç¨è¦æ±ãå¨éè¦é«æ°æ®éçå使ç¨èçç宽带宽çåºç¨ä¸ï¼ 2.4 GHzé¢çæ¯æä½³éæ©ãä½å·¥ä¸åºç¨é常使ç¨sub-GHzé¢çï¼å 为å¯ç¨çä¸æåè®®è½æ¹ä¾¿å°æä¾ç½ç»é¾è·¯å±ãä¸æç³»ç»ä¸»è¦ä½¿ç¨ sub-GHzèå´å
çISMé¢çï¼å³433 MHzã868 MHzå915 MHzã
æ大è·ç¦»èå´
Sub-1 GHzé¢çæ¯æ25 km以ä¸çé¿è·ç¦»ã大åçä¼ è¾ãå½ç¨äºç¹å¯¹ ç¹ææå½¢æææ¶ï¼è¿äºé¢çå¯ææç©¿éå¢å£åå
¶ä»éç¢ç©ã
æ°æ®éç
æ°æ®éçä¹éè¦ç¡®å®ï¼å®ä¼å½±åæ¶åå¨çä¼ è¾è·ç¦»è½åååèã æ°æ®éçè¾é«æ¶ï¼åèè¾ä½ï¼å¯ä»¥ç¨äºçè·ç¦»ä¼ è¾ï¼èæ°æ®éç è¾ä½æ¶ï¼åèè¾é«ï¼å¯ä»¥ç¨äºé¿è·ç¦»ä¼ è¾ãè¦éä½åèï¼æé«æ° æ®éçæ¯ä¸ä¸ªå¥½åæ³ï¼å 为å®åªå¨å¾ççæ¶é´å
以çªåæ¹å¼æ¶è çµæµï¼ä½è¿æ ·åä¹ä¼ç¼©çæ 线çµè¦çè·ç¦»ã
æ¶åå¨åè
æ¶åå¨åè对çµæ± ä¾çµåºç¨é常éè¦ãè¿å¨è®¸å¤æ 线åºç¨ä¸ä¹æ¯ ä¸ä¸ªèèå ç´ ï¼å 为å®å³å®äºæ°æ®éçåè·ç¦»èå´ãæ¶åå¨æ两 个åçæ¾å¤§å¨(PA)é项以æä¾æ´å¤§ç使ç¨çµæ´»æ§ãå端PAå¯ä»¥è¾ åºæå¤13 dBmçRFåçï¼å·®åPAå¯ä»¥è¾åºæå¤10 dBmçåçã表 4æ»ç»äºä¸äºPAè¾åºåçä¸æ¶åå¨IDDçµæµæ¶èçå
³ç³»ã为å®æ´èµ· è§ï¼è¡¨ä¸åæ¶ç»åºäºæ¥æ¶æ¨¡å¼ççµæµæ¶èã
表4. PAè¾åºåçä¸æ¶åå¨IDDçµæµæ¶èå°ç»
æ¶åå¨ç¶æ
(868 MHz/915 MHz) |
è¾åºåç(dBm) |
å
¸å IDD (mA) |
å端 PA,
Tx æ¨¡å¼ |
â10
0
+10
+13 |
10.3
13.3
24.1
32.1 |
å·®å PA,
Tx æ¨¡å¼ |
â10
0
+10 |
9.3
12
28 |
Rx æ¨¡å¼ |
- |
12.8 |
许å¯
Sub-GHzå
æ¬433 MHzã868 MHzå915 MHzçå
许å¯ISMé¢æ®µãå®å¹¿ æ³ç¨äºå·¥ä¸ä¸ï¼é常éååç§æ 线åºç¨ãå®å¯ä»¥ç¨å¨ä¸çä¸çä¸ åå°åºï¼å 为å®ç¬¦å欧洲ETSI EN300-220æ³è§ãåç¾FCC Part 15æ³ è§åå
¶ä»ç±»ä¼¼ç管æ åã
å¾®æ§å¶å¨
å¦å¾2æ示ï¼RFç³»ç»çæ ¸å¿æ¯ä¸ä¸ªå¤çå¨åå
æå¾®æ§å¶å¨(MCU)ï¼ å
¶å¤çæ°æ®å¹¶è¿è¡ä¸æ¶åå¨ï¼ç¨äºRFä¼ è¾ï¼åpHåè设计(RD)æ¿ ï¼ç¨äºä¼ æå¨æµéï¼æ¥å£ç软件å æ ã
å¾2. æ çº¿ä¼ æå¨æ°æ®ééåä¼ è¾æ¡å¾
éæ©å¾®æ§å¶å¨å¿
é¡»èèå¦ä¸å ç´ ï¼
-
å¤è®¾
-
åå¨å¨
-
å¤çè½å
-
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å¤è®¾
å¾®æ§å¶å¨åºéæSPIæ»çº¿ä¹ç±»çå¤è®¾ãæ¶åå¨åpHåè设计æ¿å éè¿SPIè¿æ¥ï¼å æ¤éè¦ä¸¤ä¸ªSPIå¤è®¾ã
åå¨å¨
åå©éå½å¤§å°çåå¨å¨ï¼å¾®æ§å¶å¨æ§è¡åè®®å¤çåä¼ æå¨æ¥å£ ä»»å¡ãFlashåRAMæ¯å¾®æ§å¶å¨ç两个æéè¦ç»æé¨åã为确ä¿ç³» ç»ä¸ä¼ç¨å°½åå¨ç©ºé´ï¼ä½¿ç¨128 kBå
åãè¿å¿
å®ä¼è®©åºç¨å软件 ç®æ³æµç
è¿è¡ï¼å¹¶ä¸ä¸ºå¯è½çå级ååè½å¢å ï¼ä»¥ä¾¿æ¶é¤ç³»ç»é® é¢ï¼çæä½å°ã
æ¶æåå¤çè½å
å¾®å¤çå¨å¿
须足å¤å¿«ï¼ä»¥ä¾¿å¤çå¤æç计ç®åæµç¨ã该系ç»ä½¿ç¨ 32ä½å¾®å¤çå¨ãè½ç¶ä½æ°è¾ä½çå¤çå¨å¯è½ä¹å¯è¡ï¼ä½æ¬ç³»ç»é æ©ä½¿ç¨32ä½ä»¥æ¯ææ½å¨æ´é«çåºç¨åç®æ³éæ±ã
å¾®å¤çå¨åè
å¾®å¤çå¨çåèåºé常ä½ã对äºé£äºä¾èµçµæ± ä¾çµä¸å¿
é¡»å¨æ ç»´ä¿çæ
åµä¸è¿è¡æ°å¹´çåºç¨ï¼åèè³å
³éè¦ã
å
¶ä»ç³»ç»èé
å·®éæ ¡éª
éä¿¡å¤çå¨å¨åå°æ¨¡å¼ä¸å°CRCéå äºææè½½è·ï¼å¨æ¥æ¶æ¨¡å¼ä¸ æ£æµCRCãææè½½è·æ°æ®å ä¸16ä½CRCå¯ä»¥å©ç¨æ¼å½»æ¯ç¹ç¼ç æ æ¯è¿è¡ç¼ç /解ç ã
ææ¬
ç³»ç»åºå½ä½¿ç¨æå°çå¨ä»¶åæå°çæ¿å°ºå¯¸ï¼å 为å½ææ¬æ¯å
³é® è¦æ±ä¹ä¸æ¶ï¼è¿äºå¸¸å¸¸æ¯å³å®æ§å ç´ ãä¸è¦ä½¿ç¨åç«å¨ä»¶ï¼å¿
é¡» èèç±MCUåæ 线å¨ä»¶ç»æçéæ解å³æ¹æ¡ãè¿æ ·å¯æ¶é¤æ 线 çµåMCUä¹é´äºè¿ç设计é¾é¢ï¼ç®åçµè·¯æ¿è®¾è®¡ï¼ä½¿è®¾è®¡æµç¨æ´ ç´æ¥äºå½ï¼å¹¶ç¼©çç线ï¼ä½¿å
¶æ´ä¸æåå¹²æ°å½±åãå©ç¨é ARM® Cortex®-M MCUåæ 线çµæ¶åå¨äºä¸ä½çå个è¯çï¼å¯ä»¥åå°çµè·¯ æ¿å¨ä»¶ æ°éï¼ç®åçµè·¯æ¿å¸å±å¸çº¿ï¼éä½æ»ææ¬ã
æ ¡å
æ§è¡æ ¡åä¾ç¨æ¯å®ç°é«ç²¾åº¦çå
³é®ç¯èä¹ä¸ãè½æ¯è±æ¹ç¨ææ è¿°çpH溶液çä¸ä¸ªç¹å¾æ¯å
¶é«åº¦ä¾èµäºæ¸©åº¦ãä¼ æå¨æ¢éä»
ç» åºä¸ä¸ªæå®ç失è°ï¼å¯è®¤ä¸ºè¯¥å¤±è°å¨ææ温度水平é½æ¯æå®çã ç±äºå
¶é«åº¦ä¾èµäºæ¸©åº¦ï¼æ¬ç³»ç»å¿
é¡»æä¸ä¸ªç¡®å®æº¶æ¶²æ¸©åº¦çä¼ æå¨ã
å¯ä»¥ä½¿ç¨ç´æ¥ä»£å
¥è½æ¯è±æ¹ç¨ä¹ç±»çæ¹æ³ï¼ä½ç±äºæº¶æ¶²çéçæ³ ç¹æ§ï¼å¯è½ä¼äº§çæç§ç¨åº¦ç误差ãè¿ç§æ¹æ³ä»
éæµéç³»ç»ç失 è°åæªç¥æº¶æ¶²ç温度ã为确å®è¯¥ä¼ æå¨å¼å
¥ç失è°ï¼éè¦ä¸ç§pH å¼ä¸º7çç¼å²æº¶æ¶²ãçæ³æ
åµä¸ï¼ä¼ æå¨åºäº§ç0 Vè¾åºãADCè¯»æ° å°æ¯ç³»ç»å¤±è°çµåãå
¸åpHæ¢éä¼ æå¨ç失è°å¯è½é«è¾¾Â±30 mVã
å®è·µä¸å¸¸å¸¸ä½¿ç¨å¦ä¸ç§æ¹æ³ï¼å³å©ç¨å¤ç§ç¼å²æº¶æ¶²æ¥è®¾ç½®ä¸äºç¹ 以æ建ä¸è¬ç线æ§æé线æ§æ¹ç¨ãå¨æ¤ä¾ç¨ä¸ï¼éè¦ä¸¤ç§ç»NIST 认è¯å¹¶å¯è¿½æº¯çé¢å¤pHç¼å²æº¶æ¶²ãè¿ä¸¤ç§é¢å¤ç¼å²æº¶æ¶²çpHå¼ è³å°åºç¸å·®2ã
éè¿ç¼å²æº¶æ¶²æ§è¡æ ¡åçæ¹æ³å¦ä¸ï¼
-
第1æ¥ï¼ä»ç¬¬ä¸ç§ç¼å²æº¶æ¶²ä¸ç§»åºçµæç»ä»¶å¹¶ç¨å»ç¦»åæ°´æ è¸é¦æ°´æ¸
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第3æ¥ï¼æ ¹æ®å©ç¨æéç¼å²æº¶æ¶²æµå¾çå¼å»ºç«æ¹ç¨ã
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¬å¼ä¹ä¸æ¯ç¹æå¼ç´çº¿ æ¹ç¨ãæ¤æ¹ç¨ä½¿ç¨æ ¡åæé´è·å¾ç两ç¹ï¼P1 (Vm1, pH1)åP2 (Vm2, pH2)ï¼å
¶ä¸P1åP2æ¯å©ç¨æéç¼å²æº¶æ¶²æµå¾çç¹ã为äºç¡®å®æªç¥ 溶液çpHå¼ï¼å¯¹äºç»å®ç¹Px (Vmx, pHx)ï¼å¯ä»¥å©ç¨æ¹ç¨è¿è¡ç®åç 线æ§æå¼ï¼
è¥æå¤ç»ç¹ï¼ä¸ºæé«ç²¾åº¦ï¼å¯ä½¿ç¨ä¸é¶çº¿æ§åå½ãç»å®n个æ°æ® P0 (Vm0, pH0), P1 (Vm1, pH1), P2 (Vm2, pH2), P3 (Vm3, pH3), ... , Pn (Vmn, pHn), å¯ä»¥å©ç¨æå°äºä¹æ³å»ºç«ä¸è¬æ¹ç¨, pHx = a + b à Vmx, å
¶ä¸b为ç´çº¿çæçï¼a为æªè·ï¼å
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硬件设计解å³æ¹æ¡
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¥çµæµå¯ä»¥ æ大é度å°åå°æµè¿çµæçµé»çåç½®çµæµæ产çççµå误差ã å°±25°Cä¸ä¸²èçµé»ä¸º1 GΩçpHæ¢éæ¥è¯´ï¼å¯¹äº200 fAå
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¥å ç½®çµæµä¸ï¼è¯¯å·®ä¹åªæ1 mVãè½ç¶ä¸ä¸å®éè¦ï¼ä½å¯ä»¥å©ç¨é²æ¤ã å±è½ãé«ç»ç¼çµé»æ¯æ±ä»¥åå
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¥ï¼å½æ´æ°éç为4.17 Hzæ¶ï¼åªå£°ä»
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ADuCRF101æ¯ä¸æ¬¾é对ä½åèæ 线åºç¨è设计çå®å
¨éæå¼æ°æ® éé解å³æ¹æ¡ï¼å·¥ä½é¢çèå´ä¸º431 MHzè³464 MHzå862 MHzè³ 928 MHzãå®éæäºéä¿¡å¤è®¾ï¼ä¾å¦åºç¨æéç两æ¡SPIæ»çº¿ãçå
æä¾128 kBéæ失æ§Flash/EEåå¨å¨å16 kB SRAMãå®æ¯éæå¾®æ§ å¶å¨åæ¶åå¨çåè¯ç解å³æ¹æ¡ï¼è¿ä½¿å¾å¨ä»¶æ°éåçµè·¯æ¿å°º 寸åè³æå°ã
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1.9 μAï¼å
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210 μA/MHzï¼Cortex-M3å¤çå¨å¤äºæ¿æ´»æ¨¡å¼ï¼
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12.8 mAï¼RFæ¶åå¨å¤äºæ¥æ¶æ¨¡å¼ï¼Cortex-M3å¤çå¨å¤äºå
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软件æ¯æ çº¿ä¼ è¾ç³»ç»çå
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ä¸å®çæ¶ é´åèµæºãç¶èï¼ç³»ç»ä¸å®ä¹çä»»å¡æ°éæ¯æéçã为äºé«æå·¥ ä½ï¼éæ¢å å¼è°åº¦ç¨åºå¿
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