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虚拟恒电位仪的研制及其在腐蚀电化学测量中的应用

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物理化学学报 2012年第3期28卷 615-622页

作者：孙凤娟王佳中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110015

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本... 详细信息

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本文采用LabVIEW 2010编程系统和比例-积分-微分(PID)控制技术,研制了虚拟恒电位仪,并组建了VEC11-A腐蚀电化学测试系统,该系统能满足不同阻抗体系的腐蚀电化学测试需求.其腐蚀电位、稳态极化曲线、线性极化曲线、循环伏安、动电位扫描、恒电位阶跃等常规腐蚀电化学测量结果与2263电化学测试系统相近,能够满足常规腐蚀电化学测试要求,具有很大的发展空间.

关键词：虚拟仪器稳态极化曲线恒电位仪 PID控制 LabVIEW

基于微生物传感器的恒电位仪电流积分电路的设计

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传感技术学报 2009年第3期22卷 307-310页

作者：潘银松张成伟张仁富李向全张威重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030

为了隔离微生物传感器和读出电路,保证微电极信号的稳定,设计了一种恒电位仪电流积分电路。对电路中的CMOS差分运算放大器进行了噪声分析。在0.6μm/Level 7 CMOS工艺条件下通过PSPICE 9.1进行模拟,仿真结果表明,采用恒电位仪电流积分... 详细信息

为了隔离微生物传感器和读出电路,保证微电极信号的稳定,设计了一种恒电位仪电流积分电路。对电路中的CMOS差分运算放大器进行了噪声分析。在0.6μm/Level 7 CMOS工艺条件下通过PSPICE 9.1进行模拟,仿真结果表明,采用恒电位仪电流积分电路使输入输出转换具有很好的线性关系。

关键词：恒电位仪差分放大器电流积分

加盐保湿降低阳极地床接地电阻解决恒电位仪超槽压告警

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腐蚀与防护 2013年第5期34卷 440-441,448页

作者：李佳青杨永志安卓亮周夏滨中国石油管道公司北京输油气分公司北京102488

以雄县输油站恒电位仪超槽压告警故障为例,通过对阴极保护系统的检测与分析,找到了故障的原因,提出了用加盐保湿降低阳极地床接地电阻的方法,恢复了阴极保护系统的正常运行。

关键词：阴极保护系统恒电位仪超槽压阳极地床降阻

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基于电流镜的电化学CMOS恒电位仪的设计

传感器与微系统 2011年第5期30卷 107-109页

作者：陈坤孟丽娅赖小峰刘泽东胡大江重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 中国航天科工集团〇六一基地3405厂贵州贵阳550009

设计了一种基于电流镜的三电极电化学传感器CMOS恒电位仪电路,由控制运放、电流镜和单端输出的跨导放大器构成。与传统的恒电位仪相比,该电路结构简单,减少了读出电路的功耗和版图面积,具有较宽的动态范围。在CSMC 0.5μm2PTMCMOS工艺下... 详细信息

设计了一种基于电流镜的三电极电化学传感器CMOS恒电位仪电路,由控制运放、电流镜和单端输出的跨导放大器构成。与传统的恒电位仪相比,该电路结构简单,减少了读出电路的功耗和版图面积,具有较宽的动态范围。在CSMC 0.5μm2PTMCMOS工艺下,用Spectre仿真器对电路进行了模拟,仿真结果表明:传感电流范围为20 pA～20μA,动态范围可达120 dB。

关键词：电化学传感器恒电位仪电流镜运算放大器

基于微阵列生物传感器的CMOS恒电位仪的设计

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传感器与微系统 2009年第3期28卷 80-82,85页

作者：潘银松张仁富李向全张成伟张威重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030

针对1×4的生物传感器阵列,设计了一种CMOS恒电位仪电路。采用了一种所有运算放大器共享同一运放的左半边电路的恒电位仪结构,极大地减少了读出电路的功耗与芯片版图的面积。在0.6μmCMOS工艺下,用Spectre仿真器对该电路进行了模拟,仿... 详细信息

针对1×4的生物传感器阵列,设计了一种CMOS恒电位仪电路。采用了一种所有运算放大器共享同一运放的左半边电路的恒电位仪结构,极大地减少了读出电路的功耗与芯片版图的面积。在0.6μmCMOS工艺下,用Spectre仿真器对该电路进行了模拟,仿真结果表明:运用该恒电位仪的电流积分电路使传感器的输入输出转换具有良好的线性关系和较宽的动态响应范围。

关键词：生物传感器恒电位仪运算放大器

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三电极电化学传感器的恒电位仪设计

仪表技术与传感器 2009年第9期 23-25页

作者：姚毓升解永平文涛大连理工大学电子系辽宁大连116024

三电极电化学传感器在化学、生物和环境监测等领域的应用越来越广泛,为了充分发挥其性能,并实现测量仪器的便携性,选用AT89S8252单片机和A/D、D/A转换器等IC芯片,设计了一种用于传感器电流信号检测的便携式恒电位仪。该恒电位仪通过电... 详细信息

三电极电化学传感器在化学、生物和环境监测等领域的应用越来越广泛,为了充分发挥其性能,并实现测量仪器的便携性,选用AT89S8252单片机和A/D、D/A转换器等IC芯片,设计了一种用于传感器电流信号检测的便携式恒电位仪。该恒电位仪通过电压负反馈调节系统使电化学传感器的工作电压等于基准电压,并保持恒定。为检测仪器的性能,用一个电路模型等效三电极电化学传感器进行了测试,实验结果表明该恒电位仪具有很好的精度。

关键词：电化学传感器三电极便携性恒电位仪

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阴极保护恒电位仪的技术现状与展望

油气储运 2006年第8期25卷 53-56页

作者：迟善武中国石油大学

阐述了国内外现阶段阴极保护电源的技术现状和未来的发展趋势,介绍了恒电位仪的主流技术,包括磁放大器式、大功率晶体管式、DC／DC变换器式、高频开关逆变式等。通过分析总结各种恒电位仪的主电路工作原理、技术性能和存在的问题,预测... 详细信息

阐述了国内外现阶段阴极保护电源的技术现状和未来的发展趋势,介绍了恒电位仪的主流技术,包括磁放大器式、大功率晶体管式、DC／DC变换器式、高频开关逆变式等。通过分析总结各种恒电位仪的主电路工作原理、技术性能和存在的问题,预测了我国今后在阴极保护电源技术方面的发展趋势,提出了该领域的技术研究重点。

关键词：恒电位仪阴极保护电源磁放大器现状趋势

基于电化学参数分析的便携式恒电位仪及阻抗系统设计

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基于电化学参数分析的便携式恒电位仪及阻抗系统设计

作者：罗玉林杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着微电子技术和电化学检测技术的迅速发展,恒电位仪在常规电学测量、特征物定量定性分析、三电极测试系统等方面得到了越来越多的应用;同时随着生物传感技术和微电子芯片技术的不断发展,阻抗系统在检测生物膜或细菌的生理状况中发挥... 详细信息

随着微电子技术和电化学检测技术的迅速发展,恒电位仪在常规电学测量、特征物定量定性分析、三电极测试系统等方面得到了越来越多的应用;同时随着生物传感技术和微电子芯片技术的不断发展,阻抗系统在检测生物膜或细菌的生理状况中发挥着越来越重要的作用。本论文从基于电化学参数分析的恒电位仪及阻抗系统的背景及现状出发,引出恒电位仪在三电极电化学检测中的重要作用,控制电极电位达到恒定电位的极化目的,以应用于食品中各浓度微量特征物的快速检测;以及进行阻抗系统设计并应用于贴附性生物膜的检测,采用微小的外加电压或电流加载在生物膜或细菌上,非侵入地检测在各浓度特征物(如维生素B2等)作用下,生物膜贴附状态所引起的阻抗值变化。因此,本文设计并实现了基于电化学参数分析的恒电位仪及阻抗测试的联立系统,主要工作如下:针对目前市场上食品中微量特征物检测的需求以及电化学分析的恒电位仪产品存在体型大、控制差等问题,结合现代集成电子技术,设计并实现了一种基于AVR单片机的便携式恒电位仪系统。该系统以ATmega16为控制核心,采用高精度转换芯片DAC8831和AD7705以及集成运放芯片OPA211,有效控制了便携式恒电位仪系统误差,实现了恒电位设定和极化电流测量的功能。首先采用三电极等效模型测试了恒电位仪的电化学性能,电位误差控制在5mV以内,测试电流下限为0.1μA,符合要求;然后与CHI660C商用实验平台进行对照实验,验证了该平台的稳定性及灵敏性。针对传统阻抗系统参数单一以及现有的阻抗系统存在抗干扰能力差、造价高、效率低等问题,设计了一种基于电化学参数分析的阻抗测试系统。该系统采用模块化便携设计,以阻抗转换器AD5933为核心,利用MSP430单片机作为微控制器,实现了阻抗测试的自动化和测试结果的实时读取。建立生物膜-电极阻抗模型,对系统进行基本性能测试,采用纯电阻及阻容网络在1Hz00KHz的范围内进行了校准和测试,其精度在1%以内;并通过与CHI760E对比实验,验证了在不同直径电极、不同浓度溶液和不同种类溶液的情况下,方差皆在1以内,系统运行稳定,可以实现实时测量。实验结果表明,针对便携式恒电位仪的研制,可对食品中微量维生素B2的浓度进行定量检测分析;同时针对阻抗系统的设计,进行相关的阻抗模型分析可对生物膜的生理状态进行定性定量评估。因此,基于便携化恒电位仪的微量维生素检测平台和基于生物膜贴附的阻抗测试平台,可联立构建细菌检测与微量维生素检测的分析技术,较快速准确检测出不同浓度维生素环境中的微生物生长关联性。通过联用平台的交叉检测结果,可更准确反映特征物环境下的细菌长期生长情况,为食品和公共卫生安全提供服务和技术支撑。

关键词：恒电位仪电化学分析维生素B2 阻抗系统生物膜

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直流供电的渔船用恒电位仪设计

腐蚀科学与防护技术 1993年第3期5卷 209-212,196页

作者：李红沈志钢上海科学技术大学上海201800

本文提出了两种适用于小型渔船用的恒电位仪设计方案,并研制成样机,在渔船上使用。结果表明:设计是合理的,正确的。同时根据实际情况,提出了在设计时必须充分考虑的几个问题。

关键词：恒电位仪小型渔船设计