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《2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)》2010年
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基于发光二极管对的低功耗氨氮在线检测器的研究

郭卫民  王留芳  
【摘要】:发光二极管对检测器因结构简单、价格低廉、能耗低、选择性好、易于应用等优势已经成为构建无线传感器网络的首选。但是,发光二极管对检测器信号微弱、容易受到噪声和背景信号干扰的缺陷严重制约了其应用领域。传统的观念认为噪声总是一个消极因素,而随机共振理论以全新的角度认识噪声,并利用噪声提高信号信噪比。随机共振理论表明:当淹没在强噪声背景中的微弱信号通过一个非线性系统时,如果系统非线性、信号与噪声达到某种匹配,背景噪声的能量可以转移到信号,从而增强微弱信号的强度,提高输出端的信噪比。这一理论与传统理论的区别在于它是利用噪声而不是消除噪声来达到提高信噪比的目的。本文有选择地应用内源噪声和内源周期信号与原始信号一起构建了自模型随机共振方法,既避免了外源信号的干扰,又可以选择一定频率的噪声和周期信号,十分有利于输出信号质量的提高和对随机共振的控制。本文基于Berthelot显色反应,应用630nm波长的发光二极管为发射光源,以660nm的发光二极管为检测器,结合自模型随机共振算法,改善了设备检测限,有效克服了噪声和背景信号的干扰,输出信号信噪比显著提高,提高了检测灵敏度。检测器的检出限由1.0ppm提高到0.05ppm,三次平行测定的相对误差为2.2%。

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【共引文献】
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