博碩士論文 93327010 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:37 、訪客IP:3.148.145.130
姓名 李彥學(Yan-Syue Li)  查詢紙本館藏   畢業系所 光機電工程研究所
論文名稱 頻率響應分析儀實作
相關論文
★ CIS數位影像處理平台之建構★ 微電鍍成長速度最佳化與影像監控
★ 橢圓辨識演算法之最佳化與誤差分析★ 分散式驅動器開發
★ 超音波定位平台原型開發★ 地磁感測儀研發
★ 雙頻式超音波測距系統之最佳化研究★ 鋰電池殘電量測系統及校正
★ 影像壓縮網路攝影平台★ 智慧型網路攝影平台
★ 無扭力計跑步機跑者步態量測★ ESEMS太空氣象科學酬載叢集
★ 影像辨識測試平台的開發★ 智慧型網路攝影機開發平台
★ 可補償高精度三軸地磁量測平台★ 回收艙酬載之電源系統開發與性能測試
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   至系統瀏覽論文 ( 永不開放)
摘要(中) 本論文主要為以電化學量測應用為目的而發展的頻率響應分析儀(Frequency Response Analyzer )。當與「恆電位/電流儀」PotentioStat/GalvanoStat量測系統整合後成為一個同時具有交/直流分功能之量測系統。經由〈交流阻抗分析〉功能,可實行各種電化學相關實驗,如利用頻率響應分析找出硫酸銅溶液之等效模型及其它衍生應用…等等。
本量測系統同時具備直流與交流分析功能;如〈定電壓控制〉、〈定電流控制〉、〈電壓/電流即時監測〉、〈交流阻抗分析〉…等等。在直流分析功能中,使用控制理論-PI控制,可輸出不受負載影響之穩定電壓/電流源;而在交流分析功能中,亦使用了控制理論-系統鑑別演算法,完成交流阻抗分析,且得到交流阻抗圖譜,可提供使用者重建待測系統之等效模型之參考。各種驗證系統電化學量測實驗中,包含與Solartron儀器之實驗結果比較,也有為了解化學溶液等效電路中各項參數而實行交流阻抗與化學溶液之各項特性與溶液濃度變化關係之實驗。
初步先以軟體模擬驗證了系統鑑別理論於交流阻抗分析之可行性,並將該演算方法實現於數位訊號處理器上,再與類比控制電路整合後,終於實現交流阻抗分析,進而完成驗證其功能的各種電化學相關實驗。
摘要(英) The objective of the present study was to implement F.R.A(Frequency Response Analyzer) for electrochemical analysis and application. It provides both AC and DC analysis function when integrating into PotentioState/GalvanoState. Besides, By E-I-S (Electrochemical Impedance Scope) technique, we know the equivalent circuit models of electrochemical solution (CuSO4) and other applications.
Our measure system includes both AC and DC analysis function; for example, Potential Mode、Galvano Mode、V-I Monitor、EIS Mode,…etc. Among DC analysis function, we use control theory—PI control to accomplish the voltage and current source. In the same way, among AC analysis function, we also use control theory--System Identification algorithm to accomplish the EIS analysis. We provide user with Impedance Chart after EIS analysis. And users will get to re-structure equivalent circuit models from Impedance Chart.
At first, we run several simulations in proof of this system Identification algorithm, and implement it on contraction monitor and integrate into electric circuit afterward. Finally, we study EIS analysis and others experiment in proof of this measure system.
關鍵字(中) ★ 頻率響應分析
★ 頻率響應分析儀
★ 交流阻抗
關鍵字(英) ★ EIS
★ Frequency Response Analyzer
論文目次 第一章 緒論(INTRODUCTION) 1
第二章 目標系統數學模型(MATHEMATIC MODEL) 4
第一節 電鍍系統的等效電路模型(EQUIVALENT CIRCUIT MODELS) 4
2.1.1 Randles Cell 等效電路模型 7
2.1.2其他Schematic Diagram 9
第二節 電化學交流阻抗量測理論與方法 11
2.2.1交流阻抗量測理論 11
2.2.2量測方法介紹 14
第三節 本系統所使用的線性估測方法 17
2.3.1 R-L-S預測系統參數 20
2.3.2 R-L-S鑑別弦波訊號之系統參數演算法 21
2.3.3系統參數與增益相位轉換關係 24
第三章 系統規劃與設計(SYSTEM DESIGN) 26
第一節 頻率響應分析儀介紹 26
3.1.1使用者電腦控制界面 27
3.1.2系統控制板主要功能 27
3.1.3實體系統圖 28
第二節 系統規格介紹 28
第三節 硬體之次系統功能模組說明 29
3.3.1 DSP核心控制模組 29
3.3.2恆電位/電流儀控制模組 31
第四節 恆電位/電流儀控制模組功能方塊說明 31
3.4.1恆電位/電流儀控制板-DC控制電路 32
3.4.2恆電位/電流儀控制板-AC控制電路 35
第四章 模擬設計與結果(SIMULATION&RESULT) 38
第一節 所使用軟體演算法的可行性 38
4.1.1預測相位驗證 39
4.1.2預測增益驗證 40
第二節 尋找最佳取樣頻率與雜訊抵抗能力 41
4.2.1無雜訊下的取樣頻率與誤差關係 41
4.2.2有雜訊下的取樣頻率與誤差關係 43
第三節 抗雜訊能力 45
4.3.1為單一通道(ChA)引入雜訊干擾後,對預測結果的影響 45
4.3.2同時對兩通道引入雜訊干擾後,對預測結果的影響。 47
第四節 模擬結果討論 49
第五節 軟體演算法實現功能方塊圖 50
第五章 系統校正及結果(SYSTEM CALIBRATION&RESULT) 53
第一節 ANALOG-DIGITAL SYSTEM通道間所產生的GROUP DELAY 53
第二節 類比濾波器所造成的相位延遲 57
第六章 實驗數據與討論(EXPERIMENT&DISCUSS) 59
第一節 DUMMY CELL 量測 59
第二節 本實作系統與SOLARTRON(I-1255、I-1286)量測結果之比較 65
6.1.1子實驗一使用不鏽鋼電極試片 65
6.1.2子實驗二使用銅電極試片 69
第三節 硫酸銅濃度分析 71
第四節 應用於「微電鍍陽極引導系統」之引導電鍍控制 73
第七章 結論與未來展望(CONCLUSION) 75
參考文獻 76
參考文獻 [1] Gamry Instruments’Application Note “Electrochemical Impendence Spectroscopy Theory: A Primer ”網址:http://www.gamry.com/App_Notes/EIS_Primer/EIS_Primer.htm
[2] 陳金德 (民94),電場輔助無電鍍鎳之研究,私立逢甲大學材料與製造工程材料工程碩士論文。
[3] Gamry Instruments’Application Note “Determination of Double-Layer Capacitance form a CPE”網址:http://www.gamry.com/App_Notes/PDF/jovic.pdf
[4] John Edward Brough Randles 介紹網址:http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/randles.html
[5] Jer-Nan Juang NASA Langley Research Center ”Applied System Identification” Chapter 1.
[6] Gene F. Franklin J. David Powell Abbas Emami-Naeini “Feedback control of dynamic systems Forth Edition” Chapter 3.
[7] 林銀議 (民94),信號與系統,二版二刷
[8] Paul Horowitz,Winfield Hill,THE ART OF ELECTRONICS Second Edition.
[9] Solartron Analytical Electrochemical Analysis’Application Note
TECHNICAL REPORT NUMBER 004/83
“IDENTIFICATION OF ELECTROCHEMICAL PROCESSES BY
FREQUENCY RESPONSE ANALYSIS” Chapter 1
網址:http://www.solartronanalytical.com/products/applications/electrochemistry/index.php
[10] Princeton Applied Research’Application Note 網址:http://www.princetonappliedresearch.com/
[11] Solartron Analytical Electrochemical Analysis’Application Note
TECHNICAL REPORT NUMBER 004/83
“IDENTIFICATION OF ELECTROCHEMICAL PROCESSES BY
FREQUENCY RESPONSE ANALYSIS” Chapter 2
網址:http://www.solartronanalytical.com/products/applications/electrochemistry/index.php
[12]Electrochemistry for Corrosion R.A. Cottis and A. Llewllyn網址:
http://www.cp.umist.ac.uk/lecturenotes/Echem/cellfile.html
[13] MAGELLAN BIOSCIENCES The Working Electrode-Introduction 網址:
http://www.esainc.com/theory/coulometric/esaelectrode.html
[14] Resources for Electrochemistry’ Application Note 網址:
http://www.consultrsr.com/index.htm
[15] Electrochemistry for Corrosion R.A. Cottis and A. Llewllyn-
The Reference Electrode Section網址:
http://www.cp.umist.ac.uk/lecturenotes/Echem/cellfile.html
[16] Analog Device Embedded Processing & DSP網址:
http://www.analog.com/processors/processors/ADSP/
[17] ADLINK 凌華科技股份有限公司 技術論壇 網址:
http://www.adlinktech.com/big5/solution/
[18] Analog Device AD9833 Programmable Waveform Generator網址:http://www.analog.com/en/prod/0,,770_843_AD9833,00.html
[19] Gene F. Franklin J. David Powell Abbas Emami-Naeini “Feedback control of dynamic systems Forth Edition” Chapter 6.
[20] Simon Haykin “Adaptive Filter Theory” Fourth Edition Chapter 1.
[21] Jer-Nan Juang NASA Langley Research Center ”Applied System Identification” Chapter 9.
[22] Jer-Nan Juang NASA Langley Research Center ”Applied System Identification” Chapter 9.
[23] Simon Haykin “Adaptive Filter Theory” Fourth Edition Chapter 9.
[24] Analog Device Embedded Processing & DSP-ADSP-21992 Ez-Kits Hardware Reference Chapter 19.
網址:http://www.analog.com/processors/processors/ADSP/technicalLibrary/
[25] Alan V. Oppenheim Ronald W. Schafer with John R. Buck ,DISCRETE-TIME SIGNAL PROCESSING, Second Edition
[26] Solartron Analytical Electrochemical Analysis Product
網址:http://www.solartronanalytical.com/
[27] 江士標, 林景崎, 李棟樑, 陳承志, “ 微電鍍控制系統 ",
第十一屆全國自動化科技研討會, 論文編號G013, Jun. 1999。
[28]李勝富, “ 微電鍍控制系統之開發 " ,, 國立中央大學機械
研究所碩士論文, 2002。
[29]廖信凱"電極引導微電鍍系統之開發",國立中央大學研究所碩士論文,2003
[30]黃聖原"多極式陽極引導微電鍍系統",國立中央大學研究所碩士論文,2004
[31]鄧振宏"3D 陽極引導微電鍍系統開發,國立中央大學研究所碩士論文,2005
[32] 陳哲鋒 (民94),恆電位儀實作與電鍍上之應用,國立中央大學機械工程研究所碩士論文。
[33] Lin, J. C., S. B. Jiang, et al., Micro-electroplating of Nickel on Copper Substrate , Hsin-Chu, Taiwan, (1998).
[34] Lin, J. C. , T. K. Chang, et al., Fabrication of Copper Columns by MAGE Process , Nantou, Taiwan, (2004).
[35] Lin, J. C., R. W. You, et al., Potential Monitoring at Open Circuit and Cathode Polarization by MAGE System with Nickel , Kaohsiung, Taiwan, (2004).
[36] Lin, J. C., S. B. Jiang, et al., The Effect of Electric Field on Fabricating Columns by MicroanodeGuided Electroplating (MAGE) process , Automation 2005, Taichung, Taiwan, (2005).
[37] Lin, J. C., S. B. Jiang, et al., Effect of Electric Field on the Cross Section of Micrometer Nickel Columns Fabricated by MAGE Process , Automation 2005, Taichung, Taiwan, (2005).
[38] Lee, D. L., S. B. Jiang, et al., Micro-electrowinning Control System , Automation 2000, Taipei, Taiwan, (2000).
[39] Lin, J. C., S. B. Jang, et al., Fabrication of micrometer Ni columns by continuous and intermittent micro anode guided electroplating , J. Micromech. Microeng. 15 (2005) 2405–2413
[40] Lee, D. L., Lin, J. C. et al., Micro-anode Guided Electroplating (MAGE) Control System , Materials Science Forum Vols. 505-507, (2006)
指導教授 江士標(Shyh-Biau Jiang) 審核日期 2006-7-11
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明