Предыдущая страница реферата | 5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15 | Следующая страница реферата

Bj’ ? Ai Мij
(20а)

Если после решения системы (20а) некоторые числа Ai оказались отрицательными из системы изымаются строки и столбцы с соответствующими номерами и процесс определения концентраций Ai повторяется с системой из меньшего количества уравнений.

Существует несколько методов для определения концентраций примесей по записям термограмм.

Если F(x)-исходная термограмма, Fi(x)-эталонные термограммы, под скалярным произведением функций понимается нормированная сумма произведений этих функций во всех точках диапазона

(F G)= A ? F ( xj ) G(xj )

Если Mij=(Fi Fj) Bi=(F Fi) Xi – концентрация i-го вещества , тогда искомые крнцентрации определяются из системы

MxX=B

1).Решение систем уравней

Имея систему уравнений MxX=B находим решение Х0, если среди полученных решений имеются отрицательные {Хj} , то из матрицы М изымаются строки и столбцы с соответствующими номерами и полученная система меньшей размерности решается вновь.

Цикл повторяется до тех пор, пока не будет получено решение, состоящее только из положительных элементов. Такой метод определения концентраций применен в приборе в настоящий момент.

Достоинствами данного метода являются:
1. Высокая скорость работы
2. Простота алгоритма.
3. Быстрое сужение круга веществ, присутствие предполагается в смеси
4. Независимость устойчивости работы алгоритма от свойств матрицы M

Недостатками данного метода являются:
1. Возможность получения «пустого» решения- если на каком- либо шаге все решения окажутся отрицательными.
2. Невозможность возврата в систему для определения концентраций строк и столбцов, изъятых на предыдущих шагах.

2).Минимизация невязки.

Задач ставится таким образом, что требуется минимизировать функцию

?’?(F-? XiFi(xj))2 при дополнительных ограничениях Xi>0.

Для решения этой задачи может применяться симплекс-метод, или другие методы математического программирования.

Достоинствами данного метода являются:
1. Надежность получения решения. Всегда будет получено какое-либо решение – в крайнем случае решением будет признано начальное приближение.
2. Возможность возврата в систему для определения концентраций элементов, изъятых на предыдущих шагах.

Недостатками данного метода являются:
1. Зависимость метода от свойств матрицы M. Корректная работа возможна только в случае положительно определенной матрицы.
2. Невысокая скорость работы как из-за сложности алгоритма, так и благодаря большому количеству итераций
3. Возможная зависимость окончательного результата от выбора начального приближения решения. ( в случае, если у невязки имеется более одного минимума в рассматриваемой области)
4. Сложность алгоритма.
5. Определение «суммарной концентрации неизвестных веществ» - С=1/N для функции отклика G(xj)=(F-? XiFi(xj))

При разработке прибора проверялась работа алгоритма определения концентраций. В приложении 6 приведены результаты определения концентраций алгоритмами обоих типов. Окончательный выбор был сделан в пользу первого метода определения концентраций как из-за меньшего количества ограничений, налагаемых на исходные данные, так и из-за большей логичности.

Соответствие между термограммами и парциальными проводимостями.

В процессе работы прибора на нагреватель чувствительного элемента подается периодическая последовательность импульсов напряжения. Зависимость напряжения на нагревателе от времени показана на рис 1. После перехода напряжения на нагревателе из низкого уровня в высокий температура сенсора начинает возрастать. Процесс снятия термограмм построен таким образом, что положительный фронт напряжения на нагревателе совпадает с моментом начала съема термограммы. Сопротивление сенсора измеряется через равные промежутки времени. Поскольку процессы прогрева сенсора и снятия термограммы протекают параллельно, то различным значениям температуры сенсора соответствуют различные точки термограммы. При одинаковых внешних условиях такое соответствие является однозначным. В процессе снятия термограммы измеряются падения напряжения на сенсоре, по которым затем определяется сопротивление сенсора R. Схема процесса снятия термограммы показана на рис
2. Проводимость сенсора определяется как ?’1/ R. В выражение (16) входят
“парциальные” проводимости отдельных примесей, в то же время, снятие термограмм происходит не отдельно для примесей, а для газовой смеси, содержащей примеси. Исходя из гипотезы о линейной аддитивности сигналов для получения “парциальных” проводимостей необходимо из проводимости среды с примесями вычесть проводимость “чистой” газовой смеси. Таким образом

?i’1/ R i-1/ R0
(21)

Структурная схема и основные элементы прибора

Принципы работы прибора.

В приборе использовался полупроводниковый сенсор RS286-620 производства
RS-Components. По утверждению представителей фирмы чувствительный элемент представляет собой тонкопленочную композицию из оксидов палладия, легированных веществами, увеличивающими чувствительность сенсора к органическим соединениям.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат власть, курсовые и дипломные работы.





Предыдущая страница реферата | 5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15 | Следующая страница реферата