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2008年4月5日 星期六

溶氧電極電極特性 and 工作原理

溶氧電極電極特性 and 工作原理

溶氧電極電極特性  

   溶氧電極應用極譜式原理,以鉑金(Pt)作陰極,Ag/AgCl作陽極,電解液為0.1M氯化鉀(KCl),

用美國(BJ)進口矽橡膠滲透膜作透氣膜,其具有矽橡膠及鋼紗網,耐碰撞,耐腐蝕,耐耐高溫,不變形的性能.

   測量時,在陽極和陰極間加上0.68V的極化電壓,氧通過滲透膜在陰極消耗,同時等量的氧氣在陽極產生,

這個動態過程進行到兩邊的氧分壓相同時達到平衡。此時電極間的電流與氧分壓成正比,表計檢測此電流並經運算變換成氧濃度。

同時熱敏電阻檢測溶液的溫度,並對氧濃度進行溫度補償。

工作原理

溶氧電極以鉑金(Pt)作陰極,Ag/AgCl作陽極,電解液為0.1M氯化鉀(KCl),用矽橡膠滲透膜作透氣膜。測量時,

在陽極和陰極間加上0.68V的極化電壓,氧通過滲透膜在陰極消耗,透過膜的氧量與水中溶解氧濃度成正比,

因而電極間的極限擴散電流與水中溶解氧濃度成正比,表計檢測此電流並經運算變換成氧濃度。

同時熱敏電阻檢測溶液的溫度,並對氧濃度進行溫度補償。空氣標定時的電流一般為50~200nA

BOD:生化需氧量

BOD:生化需氧量,即是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。其定義是:在有氧條件下,好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量,表示單位為氧的毫克/升(O2mg/l)。
一般有機物在微生物的新陳代謝作用下,其降解過程可分為兩個階段,第一階段是有機物轉化為CO2NH3、和H2O的過程。第二階段則是NH3進一步在亞硝化菌和硝化菌的作用下,轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽,即所謂硝化過程。NH3已是無機物,污水的生化需氧量一般只指有機物在第一階段生化反應所需要的氧量。微生物對有機物的降解與溫度有關,一般最適宜的溫度是1530,所以在測定生化需氧量時一般以20作為測定的標準溫度。20時在BOD的測定條件(氧充足、不攪動)下,一般有機物20天才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程(完成過程的99%)。就是說,測定第一階段的生化需氧量,需要20天,這在實際工作中是難以做到的。為此又規定一個標準時間,一般以5日作為測定BOD的標準時間,因而稱之為五日生化需氧量,以BOD5表示之。BOD5約為BOD2070%左右。

 

2008年4月3日 星期四

電視解像度

 

近來越來越多人對 720p, 1080i, 1080p 解像度理解有所混亂,甚至不理解而有所猜測。

現在為這個問題做一些簡單解說。

 

一般肉眼觀看 DVDVHS 影片時已得到視覺上滿足,這兩者解像度約為以下 PAL (768x576 pixels),這就是影片的 Standard Definition - 標準清晰。

 

但這跟我們平日記憶的 4:3 解像度有所出入:

云云 640x480 就是 Standard Video Graphic Adapter (VGA) 解像度;

800x600 Super VGA

1024x768 eXtended Graphic Adapter (XGA)

1280x1024 Super XGA

 

再上還有 Ultra XGA Quater XGA...

夠了,一個 19" LCD panel (1280x1024 - 1.31 Mega Pixels); 19" Wide (1440x900 - 1.3 Mega Pixels) 已經夠「執相」用。

更不用說 1920x1080 (2 Mega Pixels) 是「夠用有凸」。

 

 

再下去就是 interlaced progressive 的分別。

 

P progressive 跟平日用的 CRT, LCD 屏幕沒分別,也就是逐行掃瞄 (不用記,這「P」的確來得很無聊)

 

I interlaced 的隔行掃瞄即是把 vertical pixels 1080 圖點交替顯現。變相在約 1/60 秒內 1080i 視屏只能夠出現 540 pixels

那麼餘下的 540 pixels 會以 interpolation 處理方式作出修正,確保畫面保持清晰。(見下圖)

 

高清、標清和傳統的模擬電視三者分別

高清、標清和傳統的模擬電視三者分別

 

電視畫面由眾多稱為像素的小點組成。像素數量愈多,畫面質素愈佳。傳統模擬電視廣播的畫面的

 

最高解像度是720(水平像素)x 576(垂直像素)。一般來說,

 

高清電視廣播的畫面的解像度至少為1024(水平像素)x 720或以上

 

(垂直像素),因此能提供比傳統模擬電視廣播更佳的畫面質素。高清電視廣播的畫面通常會以闊屏幕

 

(即畫面的寬高比例為169)模式顯示,而並非以傳統模擬電視畫面的一般方形屏幕(畫面寬高比例為43

 

模式顯示。高清電視廣播也支援多頻道音響系統,令觀眾在家中觀看電視時,猶如置身電影院中觀看電影。

 

標清電視廣播可視為傳統模擬電視廣播的數碼版本,因為兩者的屏幕模式和解像度都相同。

 

不過,標清電視廣播的畫面沒有模擬電視廣播通常遇到的「鬼影」和「雪花」。

 

標清電視廣播和高清電視廣播是數碼電視可提供的兩個主要功能。

DVD-Video 的基本規格

DVD-Video 的基本規格

   DVD-Video
影像 圖像壓縮方式 MPEG2 (MP@ML) MPEG1 (MP@ML)
像素數目 720 x 575 像素 (NTSC) 720 x 480 像素 (PAL)
水平解像度 約 500 TV
壓縮率 約 1/40
Video bit rate 9.8Mbps max (
可變) 1.856Mbps max (可變)
Field/frame Field/frame
縱橫比 (Aspect Ratio) 4:3 / 16:9
(Pan & Scan, Letter Box)
聲音 聲音 8 Streams max
聲音方式 Dolby Digital AC-3 Linear PCM MPEG-1 audio MPEG-2 audio DTS (option) SDDS (option)

Audio bit rate 448kbps
max / stream
6.14Mbps
max / stream 384kbps
max / stream 912kbps
max / stream 1536kbps
max / stream 1280kbps
max / stream

聲道數目 5.1 max 8 max 2 max 7.1 max 5.1 max 7.1 max
聲音數碼化 壓縮 16,20,24bit 壓縮 壓縮 壓縮 壓縮
取樣頻率 48kHz 48kHz,96kHz 48kHz 48kHz 48kHz 48kHz
字幕 字幕 32 streams max
Bit rate 52kB max
像素數目 720 x 575 像素 (NTSC) 720 x 480 像素 (PAL)
顏色數目 16 colors

 

[產業新知]應用更廣 可伸縮摺疊的IC問世

美國伊利諾大學(University of Illinois)的研究人員開發了一種新型的可伸縮IC,可包覆在球體、人體部位與飛機機翼等形狀複雜的表面,且號稱在被伸展、壓縮或折疊成各種形態的情況下還是可正常運作,其效能表現不會因此打折扣。

該研究小組表示,這種複雜的元件是由與橡膠片(rubber)接合的超薄矽(ultra-thin silicon)層組成,能展現與傳統電子元件類似的性能。研究人員指出,在那些採用傳統晶圓生產的晶片無法使用的場合,就是這種新型IC的發展空間,例如將電子元件與感測器與人體結合的應用。

「由於矽材料本身的特性較脆弱也不易折彎,因此也在某些應用領域完全不被考慮。」伊利諾大學材料科學與工程系教授John Rogers表示。目前Rogers和他的同事已製造出了僅1.5微米(microns)厚的的可撓性矽和塑膠電路。

「透過在機械性佈線與結構配置上的最佳化,我們可在完全能折疊伸縮的IC中使用矽;」Rogers與同事的研究論文已獲《科學(Science)》採用,並刊登在「Science Express」網站上。該論文概述了幾種應用構想,包括用於人體健康監測和治療的可穿戴系統,或者可包覆在機翼和機身上,用於監控飛機結構狀況的設計。

在伊利諾大學香檳分校(Urbana-Champaign)的這個研究團隊,還與西北大學(Northwestern University)和新加坡高性能運算研究所(Institute of High Performance Computing)的研究人員進行合作,共同研究這一概念。

「我們已經超越了僅僅分離材料元素和完成單顆元件的階段,目前所製造出的IC幾乎可滿足種複雜程度系統的要求。」Rogers指出。為了獲得可完全伸縮的IC,研究人員首先在不可彎折的基板上,覆蓋上一層聚合物犧牲層(sacrificial layer)。他們在犧牲層上沈積非常薄的塑膠塗層,用以支撐IC

之後採用傳統的平面元件技術製作電路元件,並且採用印刷方法整合對準的單晶矽奈米條帶陣列(arrays of nanoribbons of single-crystal silicon)作為半導體材料。接下來洗去聚合物犧牲層,這樣塑膠塗層和IC就會鍵合到一片預先拉緊(prestrained)的矽樹脂橡膠(silicone rubber)上。最後,將拉力釋放,該片橡膠會彈回到初始狀態,並對電路層加諸一道壓縮力(compressive stresses)

該股力道同時也會引起複雜的皺褶圖形(pattern of buckling),這樣的幾何形狀允許將電路在不同方向上進行折疊或者拉伸作業,因而可變化複雜的形狀,或在使用時緊貼其他表面發生機械形變。

研究人員已經產出由電晶體、振盪器、邏輯閘和放大器組成的IC。該電路顯示出極高的可彎曲和可伸縮性能。與製造在傳統矽晶圓上類似的電路相較,可伸縮電路顯示出相似的電性能。

(參考原文: Researchers tout foldable, stretchable Si circuits)