ZHCAAZ2 October 2020 MSP430FR5041 , MSP430FR5043 , MSP430FR6005 , MSP430FR6007 , MSP430FR6041 , MSP430FR6043 , MSP430FR6045 , MSP430FR6047
4 提取 O2 浓度
表 4-1 电子表格示例
| A | B | C | D | E | F | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 绝对 TOF UPS (μs) | 绝对 TOF DNS (μs) | 气流速度 (m/s) | 气体介质中的声速 (m/s) | 氧浓度 (%) | 校准参数 |
| 2 | 132.9382 | 132.9738 | -0.04426 | 330.936511 | 21.04397223 | 14.6 |
- 使用 TOF 值计算气流速度。
- 对于单元 C2 “=(0.044/2)*(1/(B2*0.000001) - 1/(A2*0.000001))” – 使用Equation2。
- 使用 TOF 值计算气体介质中的声速。
- 对于单元 D2 “=(0.044/(B2*0.000001) - C2)”
- 在 (1) -> C = (L / T12) - V 中求解 C
- 对于单元 D2 “=(0.044/(B2*0.000001) - C2)”
- 计算氧浓度。
- 对于单元 E2 “=100*((1.4*8.314*295.85/(D2+F2)^2)-(28/1000))/(4/1000)” – 使用Equation4。
- 校准测量。
- 已知此次测量中的氧浓度为 21%（空气），因此更改单元 F2 的值，直到单元 E2 等于 21%。在本例中，许多采样点是用空气采集的并取平均值。
- 校准参数“14.6”现在可以应用于整个数据集。
- 此校准参数是此特定装置所特有的。任何新的实现方案都必须始终执行校准程序。
- 对数据集应用校准后的方程。
图 4-1 氧浓度提取从图 4-1 中可以看出，氧浓度从 21% 上升到 93.4%。根据制造商针对所用具体单元的认证报告，我们的系统比指定的氧浓度低 0.8%。这一切都是使用空气作为单个校准点来实现的，并且可以通过 MSP430FR6043 轻松实现。
表 4-2 性能和比较
| 参数 | 锆传感器 | 竞争对手的 USS 解决方案 | TI 的 USS |
|---|---|---|---|
| 测量范围 | 0.1% - 100% | 0% – 100% | 0% - 100% |
| 精度 | ± 3% - 0.5% FS | ±3 - 1.8% FS | ± 1.7% – 0.5% RD |
| 功耗 | 1 – 10W | 0.6W | 660µW @10SPS |
| 唤醒时间 | 约为 60s | 不适用 | 不适用 |
| 响应时间 | 4s – 30s | 0.5s | 78ms |
| 输出稳定时间 | 2 – 10 分钟 | 不适用 | 不适用 |
| 使用寿命 | 1-3 年 | > 5 年 | > 5 年 |