原创《纳米碳粉制备过程中电解液温度信号检测系统设计》：此文是一篇电解液论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
【摘 要】纳米技术是21世纪的关键高新技术之一,为了在线检测电解槽内电解液温度对纳米碳微颗粒团聚的影响,论文根据纳米碳粉制备过程中电解原理,设计了电解槽内温度检测装置,以AT89S52单片机为主控制器,采用6个DS18B20单总线型数字温度传感器采集不同电解槽的温度信号,通过无线发射模块nRF24L01芯片将信号发射出去,实现了多点温度信号采集与无线发射,为纳米碳制备中电解槽内温度时时在线测量提供参考依据.
【Abstract】Nano technology is one of the key technologies in twenty-first century. In order to detect the influence of electrolyte temperature on the agglomeration of nano carbon particles on-line, the temperature detection device in the electrolytic cell is designed according to the principle of electrolysis in the preparation process of nano carbon powder. The temperature detection device is based on the AT89S52 MCU as the main controller, uses 6 DS18B20 single bus digital temperature sensors to collect temperature signals from different electrolysis cells, sends out the signal through the wireless tranission module nRF24L01 chip. It can achieve the multi point temperature signal acquisition and wireless tranission, and it can provide reference for on-line measurement of temperature in electrolysis cell during the preparation of carbon nanoscale.
【关键词】纳米碳粉；电解；温度测量；数据采集；无线发射
【Keywords】nano carbon； electrolysis； temperature measurement； data acquisition, wireless tranission
【中图分类号】TP212 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）04-0141-03
1 引言
纳米科技是在20世纪90年代初逐步发展起来前沿、交叉性新兴学科领域,是21世纪最具发展前景的高技术领域之一.纳米石墨碳素材料是一种非金属矿体超细微粉体材料,由于它具有非常优越的性能,广泛应用于军事、航天、航空、医学、农业、发热材料开发、润滑油、燃油、蓄电池业、电子等行业[1],比如,可用于电池行业的添加剂,提高寿命[2],用于润滑油添加剂,增加润滑性能,提高改动机等机械装备的使用寿命等,已成为许多行业的关键材料之一,因此,纳米碳粉的生产技术也已成为热门研究课题.
目前,常用电解法来制备纳米碳粉,一方面,产量较低,另一方面,由于石墨碳素材料尺寸达到纳米范围时,尤其是小于30nm以后,它具有强烈的吸附性和选择性,纳米石墨碳素材料的分散、团聚问题十分严重,成为其制备和应用的最大难点等等[3].另外,在制备过程中,电解槽的温度对纳米碳粉的团聚性、生产率、质量有着至关重要的影响,为了研究并解决上述这些问题,必须掌握在纳米碳制备过程中纳米碳颗粒与电解液温度的关系.本文根据电化学原理,设计了电解槽温度检测装置,分别在不同的电解槽内或一个电解槽内布置一个或多个温度传感器,通过温度传感器来采集电解过程中电解液温度信号,采集的温度信号通过模数转换,然后通过无线发射系统发射出去,完成电解液温度信号的采集与无线发射然后通过显示系统时时显示出来.
2 电解槽内温度采集装置设计
由电化学原理,设计并制造出了纳米碳粉的电解槽.并在槽风布置了多点温度采集装置.电解槽内电解液温度通过热传递传到温度传感器的触点上,然后通过信号线传递到温度信号采集与发射系统中,再经过模数转换,通过发射装置将数字信号发射出去.
3 多点温度采集及无线发射系统设计
3.1 系统组成
设计多点温度采集及无线发射系统组成如下图1所示.
3.2 集成温度传感器选择[4-5]
常用的测温元件主要有：热敏电阻、热电偶、温敏二极管和集成温度传感器等.随着半导体技术的发展,各种集成温度传感器相继问世,如AD590、TCN75、DS1731、AN6701、TC77、DS18B20等.集成温度传感器具有灵敏度高、稳定性好、体积小、线性度较好、反应速度较快、使用方便等优点,但大多数早期的集成温度传感器的结构比较简单, 其输出形式为电压输出或电流输出,在构成数字温度测控系统时需要A/D 转换,以产生数字信号.虽然也有个别的输出为数字量,如TC77 等,但它要求微处理器具备SPI 接口.对于没有SPI 接口的微处理器,虽然可通过软件模拟SPI接口,但编程较复杂.
DS18B20 单线数字温度传感器是新一代温度传感器, 它具有微型化、低功耗, 与其他温度传感器相比, 具有以下特性： 供电电源为3. 0～ 5. 5 V；独特的单线接口方式（DS18B20 在与单片机连接时仅需一条I/O 口线即可进行通信）, 支持多点组网功能（可将多个DS18B20 并联在唯一的三线上,实现组网多点测温功能）；温度范围为- 55～ + 125 ℃, 在- 10～ + 85 ℃ 时精度为±0. 5℃, 可编程的分辨率为9～ 12 位, 对应的可分辨温度分别为0. 5 ℃ , 0. 25 ℃ ,0. 125 ℃ 和0. 062 5 ℃ , 測温结果的数字信号,以"单线总线"方式传送给微处理器,可实现高精度测温；转换速度快,具有极强的抗干扰纠错能力,电源极性接反时, 芯片不会因发热而烧毁, 但不能正常工作[6].
电解液论文参考资料：
结论：纳米碳粉制备过程中电解液温度信号检测系统设计为关于本文可作为相关专业电解液论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文电解液论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
