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1、SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业论文基于PSD浓度检测系统设计与分析学院：专业：学生姓名：学号：指导教师：2011年6月摘要摘要在化工制药、轻工食品饮料环保等各部门以及科研国防各个领域，都要求对液体浓度等参数进行检测与控制。目前，工业生产中检测液体浓度的方法比重法、化学分析法、超声波法及光学法等。但这些方法都需要费时和繁琐的人工取采样，滞后性大，无法实现液体浓度的实时在线检测，鉴于以上存在的问题，本文设计了一种基于位置敏感器件（PSD）的新型浓度检测系统。本系统是利用当入射光线
2、固定，液体的浓度发生变化将导致其折射率也跟着变化这一理论基础，利用位置敏感探测器测量出光线偏移量的大小，进而得出液体的折射率并计算出液体的浓度。所以，基于PSD的浓度检测系统主要由半导体激光器、双隔离窗光学系统、PSD信号处理电路、基于MSP430单片机的A/D采集运算控制电路和显示电路等组成。由激光器发出激光，经过光学系统照射在一维PSD上，PSD信号经处理电路，再由单片机A/D转换模块将模拟量转换为数字量，同时单片机处理数据后，由显示电路显示出待测液体的浓度。基于PSD的浓度检测系统检测方法的准确性在理论分析
3、和实验仿真中得到了验证，实验表明，该系统具有结构简单、灵敏度高、稳定性好、响应时间快以及自动化程度高等优点，能够方便、准确地实现液体浓度的实时在线检测。关键词：浓度检测,位置敏感器件（PSD），半导体激光器，MSP430单片机VABSTRACTABSTRACTInthechemicalandpharmaceutical,lightindustryandfoodandbeverageandenvironmentalprotectiondepartmentsandthevariousfieldsofscientifi
4、cresearchandnationaldefensearetodetectandcontroltheparametersoftheliquidconcentration.Atpresent,theproportionofliquidconcentrationdetectedintheindustrialproductionmethod,chemicalanalysis,ultrasonicandopticalmethod.However,thesemethodsaretime-consumingandtedio
5、usmanualtotakesamplinglag,cannotachievereal-timeonlinedetectionoftheliquidconcentration,inviewoftheaboveproblems,thispaperdesignsanewtypeofconcentrationdetectionsystembasedonpositionsensitivedetector(PSD).Inthechemicalandpharmaceutical,lightindustryandfoodand
6、beverageandenvironmentalprotectiondepartmentsandthevariousfieldsofscientificresearchandnationaldefensearetodetectandcontroltheparametersoftheliquidconcentration.Atpresent,theproportionofliquidconcentrationdetectedintheindustrialproductionmethod,chemicalanalys
7、is,ultrasonicandopticalmethod.However,thesemethodsaretime-consumingandtediousmanualtotakesamplinglag,cannotachievereal-timeonlinedetectionoftheliquidconcentration,inviewoftheaboveproblems,thispaperdesignsanewtypeofconcentrationdetectionsystembasedonpositionse
8、nsitivedetector(PSD).Thissystemisusedwhentheincidentlightisfixed,thedensityoftheliquidchangesitsrefractiveindexalsofollowedchangesinthetheoreticalbasisofthepositionsensitivedetectortomeas
