基于线性化技术的渗透压摩尔浓度测量系统.pdf

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1、2012年第31卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)91基于线性化技术的渗透压摩尔浓度测量系统齐胜利，李艳宁，张立雄，陈治，DanteJDorantes-gonzalez，傅星(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室。天津300072)摘要：在冰点下降原理基础上，研究了渗透压摩尔浓度测量系统测量过程和参数设置问题。应用100A恒流源供电方式法和二阶范数最小二乘法曲线拟合算法相结合，提出了NTC热敏电阻器线性化新方法，建立了NTC热敏电阻器的Matlab修正模型，实现了NTC热敏电阻器线性化处理。在此基础上，采用

2、高分辨率A／D进行模拟信号转换，完成了渗透压摩尔浓度测量系统的设计。经实验验证，测量精度为±1mmol／kg(≤500retool／kg)或RSD≤±0．2％(>500mmol／kg)。关键词：渗透压摩尔浓度；桥式电路；曲线拟合算法；热敏电阻器中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1000--9787(2012)07-0091-04OsmoticpressuremolarratiomeasuringsystembasedontechnologyoflinearizationQISheng—li，LIYan-ning，ZHANGLi—xiong，CHENZhi，Dan

3、teJDorantes—gonzalez，FUXing(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Onthebasisoftheoryofcryoscopy，themeasuringprocessandtheparameterselectionofosmoticpressuremolarratiomeasuringsystemhavebeenstudied．Anewmethodofnegativet

4、emperaturecoefficient(NTC)thermistorlinearizationisbroughtupbyusing100ixAconstantcurrentsourcepowersupplycombinedwith2ordernormleastsquaresCHIVefittingalgorithm，andalsoaMatlabcorrectionalmodelofNTCthermistorisbuiltupbywhichtheNTCthermistorlinearizationproblemissolved．Onthatbasis，analogsign

5、altransformiscariedoutandwithhighresolutionADconverterdesignoftheosmoticpressuremolarratiomeasuringsystemisaccomplished．Accordingtotheexperimentalverification，theosmometerisabletomeasureosmoticpressuremolarratiowithaprecisionof±1mmol／kg(~<500mmol／kg)orRSD≤--0．2％(>500mmol／kg)．Keywords：osmot

6、icpressuremolarratio；bridgecircuit；curve—fittingalgorithm；thermistor0引言对样品无损伤、设备简单等优点。渗透压摩尔浓度测量系溶液渗透压摩尔浓度是药物研制与分析、临床医学统中，提高其精度的关键技术是选择恰当的温度传感器，并与科学研究等方面的重要参数，其应用越来越广泛，对数值根据传感器特性设计电路。本文选择NTC热敏电阻器，然准确性的要求也越来越高。目前，国内外生产的渗透压摩后采用100A恒流源和最小二乘算法结合来实现该传感尔浓度测量设备都很难做到小型化和高精度，同时，国内产器的线性化处理。品大都仿造国外同类产

7、品，自主创新性不足。如何研制出1系统结构一种小型化、便携式和高精度的渗透压摩尔浓度测量系统基于冰点下降原理，采用线性化NTC热敏电阻器，本是本文的主要研究内容。文设计了一种渗透压摩尔浓度测量系统，系统结构如图1渗透压摩尔浓度的测量方法有：半透膜法、沸点上升所示。法、蒸汽压下降法、冰点下降法。冰点下降法是基于范本系统采用的标定溶液为标准NaC1溶液，测试样品为特荷甫定律和拉乌尔冰点下降原理提出的。本系统0．9％NaC1溶液、10％C6Hl2O6溶液以及中国医学科学院采用冰点下降法，该方法通过测量溶液的冰点温度值，间接