基于噪声模型的铝电解槽阳极导杆电流采集器

基于噪声模型设计了铝电解槽阳极电流采集器。基于分立元器件的噪声模型,建立了整个测量电路的总噪声模型;在实现低噪声信号调理电路的基础上,设计了以STM32F103微控制器为核心的阳极导杆电流采集器。该采集器由信号调理电路、A/D采样模块、温度采集模块、RS-485通信模块、数据存储和电源模块组成。信号调理电路完成被测信号的信号放大、滤波和隔离,A/D采样模块采用16 bit分辨率的AD7685模数转换器,温度采集模块用于对阳极导杆阻抗计算的温度补偿,RS-485通信模块用于采集器与服务器之间的数据通信,数据存储模块用于暂存采集的阳极导杆数据,防止通信异常导致的数据丢失,电源模块为采集器提供稳定可靠的电源,并完成各功能模块的电源隔离。进行了实验室测试和现场实验。结果证明,采集器的测量相对误差为1.4%~3.2%,在某铝厂现场取得了良好的应用效果。

水环境重金属元素检测仪下位机设计

基于电化学方法检测重金属元素时,重金属检测仪下位机需采集微弱电流信号,此时易受外界噪声干扰。对此,根据差分脉冲溶出伏安法中的电流衰减规律,提出一种新的电流采样方法,以有效滤除外界噪声。分析了系统下位机核心部件——恒电位仪和电流采集器,并对整个系统进行测试。测试结果表明,硬件电路运行良好,系统稳定可靠。对Zn、Pb两种元素进行浓度和峰值电流测量,得到溶出伏安曲线。测量结果证明了新电流采集方法的有效性和准确性。