微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及微生物燃料電池數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微生物燃料電池是利用電化學(xué)技術(shù)將微生物代謝能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置，是在生物燃料電池的技術(shù)上，伴隨著微生物、電化學(xué)、環(huán)境科學(xué)及材料等學(xué)科的交叉結(jié)合發(fā)展起來的。微生物燃料電池技術(shù)具有環(huán)境污染治理與產(chǎn)電的雙重功效，主要應(yīng)用于環(huán)境治理、清潔能源生產(chǎn)以及電子裝置的可持續(xù)電源等領(lǐng)域。
[0003]微生物燃料電池由于自身原理的特殊性，因此輸出的電壓相對于生活用電和普通電池較低，一個普通微生物燃料電池開路電壓一般在SOOmV左右，其電流十幾毫安。因此為了達到較高的測量精度，需要電壓轉(zhuǎn)換器件具備較高的轉(zhuǎn)換精度。傳統(tǒng)的微生物燃料電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將電路連接到數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換板，再將轉(zhuǎn)化后的信號利用接線連接到嵌入電腦中的數(shù)據(jù)采集和存儲裝置，該套裝置構(gòu)型繁雜、體積大、攜帶不便，需要外電源的持續(xù)供電，不能用于無外電源的環(huán)境中，遇到突然斷電的情況，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和存儲，給微生物燃料電池實驗和數(shù)據(jù)采集帶來了極大的不便。
[0004]在微生物燃料電池實驗研究中，通常需要設(shè)計多種紛繁復(fù)雜的微生物燃料電池裝置構(gòu)型，因此數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)具有較多數(shù)量的采集通道，以滿足微生物燃料電池電壓采集的數(shù)量需要。同時由于微生物燃料電池系統(tǒng)是一個復(fù)雜的微生物反應(yīng)系統(tǒng)，系統(tǒng)溫度的在線檢測也十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有微生物燃料電池微電子數(shù)據(jù)采集裝置體積大、攜帶不便、且需要外電源持續(xù)供電，遇到斷電數(shù)據(jù)采集難以工作的問題，提供一種微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置。
[0006]微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，它包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元、CPU數(shù)據(jù)處理單元、存儲器、顯示器、無線發(fā)送單元和η個電池，η為大于I的整數(shù)，電池為微生物燃料電池，η個電池的電源輸出端同時并接在DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸入端，η個電池的檢測信號的輸出端分別對應(yīng)與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的η個數(shù)據(jù)采集信號的輸入端連通，DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸出端同時與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的電源輸入端、CPU數(shù)據(jù)處理單元的電源輸入端、存儲器的電源輸入端、顯示器的電源輸入端、無線發(fā)送單元的電源輸入端連通，多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的采集信號的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的存儲信號的輸出端與存儲器的存儲信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的顯示信號的輸出端與顯示器的顯示信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸出端與無線發(fā)送單元的信號輸入端連通。
[0007]本發(fā)明通過無線信號與計算機通信。
[0008]本發(fā)明在滿足污水中微生物處理的同時，又利用微生物電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電給多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置供電或蓄電池充電，還能對微生物燃料電池系統(tǒng)在線監(jiān)測，能夠同時實時監(jiān)測40個微生物燃料電池系統(tǒng)的全電壓、陽極電勢、陰極電勢和溫度數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明既是一個發(fā)電裝置，又是一個數(shù)據(jù)采集裝置。
[0010]本發(fā)明既可以使用外部電源，又可以使用微生物燃料電池內(nèi)置電源，適用于微生物燃料電池產(chǎn)電電壓數(shù)據(jù)準確度范圍的，可隨時觀測指標數(shù)值的多通道、多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，滿足惡劣環(huán)境使用。
[0011]本發(fā)明即環(huán)保又節(jié)能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明工作狀態(tài)的示意圖，圖2為本發(fā)明的電池組合電路圖，圖3為本發(fā)明的顯示電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，它包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元、CPU數(shù)據(jù)處理單元、存儲器、顯示器、無線發(fā)送單元和η個電池，η為大于I的整數(shù)，電池為微生物燃料電池，η個電池的電源輸出端同時并接在DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸入端，η個電池的檢測信號的輸出端分別對應(yīng)與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的η個數(shù)據(jù)采集信號的輸入端連通，DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸出端同時與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的電源輸入端、CPU數(shù)據(jù)處理單元的電源輸入端、存儲器的電源輸入端、顯示器的電源輸入端、無線發(fā)送單元的電源輸入端連通，多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的采集信號的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的存儲信號的輸出端與存儲器的存儲信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的顯示信號的輸出端與顯示器的顯示信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸出端與無線發(fā)送單元的信號輸入端連通。
[0014]本發(fā)明是一個節(jié)能減排裝置，是一種環(huán)保產(chǎn)品，它是利用生活或生產(chǎn)排放的污水中的微生物發(fā)電，既能把污水進行凈化處理，又可以利用污水過濾出的微生物處理時發(fā)生電化學(xué)發(fā)電，可同時采集微生物燃料電池裝置的全電壓、陽極電勢、陰極電勢和溫度數(shù)據(jù)，并可根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析這些微生物處理狀況，全面地滿足了微生物燃料電池的在線監(jiān)測需要；可將數(shù)據(jù)采集后存儲于存儲器中，數(shù)據(jù)存儲量大；數(shù)據(jù)存儲后可實現(xiàn)同電腦的無線和有線連通，便于數(shù)據(jù)的提取利用；裝置設(shè)有外接電源和內(nèi)置電源兩種模式，內(nèi)置電源就是利用微生物燃料電池產(chǎn)生的電能，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換裝置(DC-DC)，符合多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置使用，便于適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，實現(xiàn)在突然斷電和無電條件下裝置的正常工作，穩(wěn)定性強。
[0015]通過十二片74LV4051模擬開關(guān)可以最多監(jiān)測80個微生物燃料電池，對80個微生物燃料電池的電壓和電流的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲。
[0016]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、自我供電的突出特點，滿足了對微生物燃料電池的陽極電勢、陰極電勢以及電極電勢差和電池內(nèi)部溫度等指標進行在線監(jiān)測的要求。
[0017]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對【具體實施方式】一所述微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置的進一步限定，它還包括蓄電池，蓄電池的電能輸入端與DC-DC轉(zhuǎn)換器的蓄電輸出端連通。
【主權(quán)項】
1.微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，它包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元、CPU數(shù)據(jù)處理單元、存儲器、顯示器、無線發(fā)送單元和η個電池，η為大于I的整數(shù)，電池為微生物燃料電池，η個電池的電源輸出端同時并接在DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸入端，η個電池的檢測信號的輸出端分別對應(yīng)與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的η個數(shù)據(jù)采集信號的輸入端連通，DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源輸出端同時與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的電源輸入端、CPU數(shù)據(jù)處理單元的電源輸入端、存儲器的電源輸入端、顯示器的電源輸入端、無線發(fā)送單元的電源輸入端連通，多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元的采集信號的輸出端與CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的存儲信號的輸出端與存儲器的存儲信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的顯示信號的輸出端與顯示器的顯示信號的輸入端連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元的采集信號的輸出端與無線發(fā)送單元的信號輸入端連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，它還包括蓄電池，蓄電池的電能輸入端與DC-DC轉(zhuǎn)換器的蓄電輸出端連通。
【專利摘要】微生物燃料電池及多功能微電子數(shù)據(jù)采集裝置，涉及微生物燃料電池數(shù)據(jù)采集裝置，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有微生物燃料電池微電子數(shù)據(jù)采集裝置體積大、攜帶不便、且需要外電源持續(xù)供電，遇到斷電數(shù)據(jù)采集難以工作的問題，本發(fā)明包括轉(zhuǎn)換器、多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元、CPU數(shù)據(jù)處理單元、存儲器、顯示器、無線發(fā)送單元和n個電池，電池的電源輸出端與DC-DC轉(zhuǎn)換器并接，電池的檢測信號的輸出端與多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元連通，轉(zhuǎn)換器的電源輸出端為多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元、CPU數(shù)據(jù)處理單元、存儲器、顯示器和無線發(fā)送單元供電，多路輪詢數(shù)據(jù)采集單元與CPU數(shù)據(jù)處理單元連通，CPU數(shù)據(jù)處理單元與無線發(fā)送單元連通。本發(fā)明適用于微生物燃料電池數(shù)據(jù)采集。
【IPC分類】G01R31/36
【公開號】CN105158700
【申請?zhí)枴緾N201510648892
【發(fā)明人】趙慶良, 于航, 張云澍, 王俊凱, 王琨, 姜珺秋, 丁晶
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月9日