我們知道地球大氣層上有一層臭氧層,科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)臭氧層能吸收紫外線,研究表明臭氧僅對波長253.7nm的紫外線具有*大吸收系數(shù),在此波長下紫外線通過臭氧會產(chǎn)生衰減,符合蘭波特——比爾定律。該方法已被美國等國家作為臭氧標(biāo)準(zhǔn)分析方法。該臭氧檢測儀就是采用紫外線吸收法的原理,用穩(wěn)定的紫外燈光源產(chǎn)生紫外線,用光波過濾器過濾掉其它波長紫外光,只允許波長253.7nm通過。經(jīng)過樣品光電傳感器,再經(jīng)過臭氧吸收池后,到達采樣光電傳感器。通過樣品光電傳感器和采樣光電傳感器電信號比較,再經(jīng)過數(shù)學(xué)模型的計算,就能得出臭氧濃度大小。
在這個臭氧濃度計算公式中,只要知道樣品電流、采樣電流和臭氧吸收池距離,那么我們就可以計算出臭氧濃度大小。由于,臭氧吸收池的距離的限制,*大臭氧濃度只能測到300 O3 g/m。
基本電路由電源部分、紫外燈控制、紫外光線樣品檢測、紫外光線采樣檢測,對數(shù)放大器Log100、模擬輸出及顯示六大部分組成。
電路核心部分就是用對數(shù)放大器Log100來實現(xiàn)臭氧濃度數(shù)學(xué)模型。LOG100是 14引腳可以對兩個電流或電壓之比進行對數(shù)運算的集成電路,該放大器輸出電流動態(tài)范圍寬,可以在1nA到 1mA之間變化。輸出誤差范圍不超過0.1%?；窘泳€(如圖1) ,輸出公式: Vout =VT×ln I0/I (注釋:VT---常數(shù);Vout---輸出電壓)。
電源部分主要是產(chǎn)生紫外燈需要的高壓電源,同時產(chǎn)生電路板上需要的+15V直流電。紫外燈燈控部分主要是控制紫外燈燈電流在恒定允許范圍之內(nèi),過高、過低可以自動調(diào)節(jié),如果調(diào)不了說明紫外燈壽命到了,面板上有一個紅燈變亮,提示你應(yīng)該更換新的紫外燈了。標(biāo)準(zhǔn)紫外光檢測和采樣紫外光檢測部分也是較關(guān)鍵部分,.光電傳感器把紫外線的光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,然后經(jīng)兩次運算放大器進行信號整理放大,送給LOG100進行計算處理后,顯示輸出。模擬輸出0~20mA與臭氧濃度大小是成線性關(guān)系的。
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