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北极星环保网讯:自“十一五”末期开始，我国环境监测仪器仪表产业逐渐受到政府的重视与扶持，开始加速发展。如今，随着物联网的应用普及以及 对于环境问题的日益重视，环境监测仪器仪表行业受到 产业政策的支持鼓励，投入不断加大，并获得了广阔的市场和新的发展机会。 小编特梳理出2017年发布的部分与环境监测仪器仪表产业密切相关的政策文件，供大家参考。 《 环境保护标准“十三五”发展规划》 2017年4月，环保部印发《 环境保护标准“十三五”发展规划》，同时发布了“十三五” 环境保护标准制修订项目清单，涉及18项环境监测仪器与设备标准。 《规划》指出，“十三五”期间，我国将启动约300项环保标准制修订项目，以及20项解决环境质量标准、污染物排放(控制)标准制修订工作中有关达标判定、排放量核算等关键和共性问题项目，发布约800项环保标准。此外，《规划》提出加强环境监测仪器技术要求。 《汽车污染物排放限值及测量方法(遥感检测法)》 2017年3月，环保部发布 环境保护标准《汽车污染物排放限值及测量方法(遥感检测法)》(征求意见稿)，计划在全国范围内实施遥感检测。 据编制说明，全国约有350余个地市，每个地市需要10台遥感检测设备，每台250万元，如在全国推行，设备成本合计87.5亿元。 此外，环保部联合六省市地方政府下发的《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》提出，12月底前，京津冀大气污染传输通道“2+26”个城市，包括北京市、天津市、河北省石家庄市、山东省济南市、山西省太原市、河南省郑州市等，均要安装10台(套)左右固定垂直式遥感监测设备、2台(套)移动式遥感监测设备，覆盖高排放车辆通行的主要道口，重点筛查柴油货车和高排放汽油车。 《2017年全国生态环境监测工作要点》 2017年5月，环境保护部印发《2017年全国生态环境监测工作要点》，系统部署了全国环境监测重点任务。 环境保护部将积极推进环境监测改革，进一步完善体制机制。加强生态环境监测网络建设规划与实施，强化环境监测机构编制标准建设，进一步明确全国省、市、县环境监测机构属性与职能。积极推进地表水、近岸海域等环境质量监测事权上收。 《水污染防治法修正案(草案)》 2017年6月，《水污染防治法修正案(草案)》提请十二届全国人大常委会第二十八次会议二审。这是我国水污染治理领域的 法律法规，对于整治下游水污染乱象意义重大。同时，也会对那些水污染治理企业形成利好。 新法中规定环保部将统一规划 水环境质量监测站点的设置，建立监测数据共享机制，加强对水环境监测的管理。随着新法的实施，国控水质监测站点有望持续增加，未来可能形成水质监测数据平台，利好水质监测企业。 另外，从水污染治理行业的发展重心来看，此前一直以城市污水处理为主的模式可能要发生转变了。我国农村污水处理发展滞后，农村水污染物排放量维持高位，占全国水污染物排放量超过50%，且处理率普遍较低，与城镇污水接近90%的处理率形成强烈反差。 《2017年 网土壤环境监测技术要求》 2017年7月4日，为进一步做好2017年 土壤环境监测工作，中共环境监测总站制定了《2017年 网土壤环境监测技术要求》。 据《文件》显示，我国有13792个土壤环境监测点，各地的监测站数量不同，其中，湖南和甘肃等地质灾害多发地，其土壤环境监测点达到1000多个。并规定各个环境监测站在检测土壤环境时的工作方式等。 此外，在《文件》中还看到，2107年土壤环境监测的项目包含的有理化指标项目，即对土壤有机质、归离子等含量的检测;还有无机项目，即对铜、锌、铅等金属元素的监测;同时，有机物和污染物的监测也是此次土壤环境监测的重点。 《关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见》 2017年10月，工业和信息化部发布《关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见》。《意见》提出，到2020年，环保装备制造业产值达到10000亿元。 《意见》指出环保装备制造业的工作目标：到2020年，环保装备制造业创新能力明显，关键核心技术取得新突破，创新驱动的行业发展体系基本建成。先进环保技术装备的有效供给能力显著提高，市场占有率大幅。主要技术装备基本达到国际先进水平，国际竞争力明显增强。产业结构不断优化，在每个重点领域支持一批具有示范引领作用的规范企业，培育十家百亿规模龙头企业，打造千家“专精特新”中小企业，形成若干个带动效应强、特色鲜明的产业集群。环保装备制造业产值达到10000亿元。
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1．热电阻测温原理及材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。2．热电阻的结构（1）精通型热电阻从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，（2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm，小可达φmm。zyclxmzsw
图1中的电路专为使用 ADT7320同时测量3个K型热电偶而设计，该器件是一款±0.25°C精度、16位数字SPI温度传感器。 热电偶电压测量 采用热电偶连接器和滤波器作为热电偶与AD7793 ADC之间的接口。每个连接器（J1、J2和J3）都直接与一组差分ADC输入相连。AD7793输入端的滤波器可在号到达ADC的AIN （＋）和AIN（?）输入端之前降低任何热电偶引脚上叠加的噪声。AD7793集成片内多路复用器、缓冲器和仪表放大器，可放大来自热电偶测量结点的小电压号。 冷结测量 ADT7320精密16位数字温度传感器用于测量基准结（冷结） 温度，其精度在?20°C至＋105°C温度范围内可达±0.25°C。 ADT7320完全经过工厂校准，用户无需自行校准。它内置一个带隙温度基准源、一个温度传感器和一个16位Σ-Δ型 ADC， 用来测量温度并进行数字转换， 分辨率为 0.0078°C。 AD7793和ADT7320均利用系统演示平台 （EVAL-SDP-CB1Z）由SPI接口控制。此外，这两个器件也可由控制器控制。 图2. EVAL-CN0172-SDPZ电路评估板 图2显示带有3个K型热电偶连接器的EVAL-CN0172-SDPZ 电路评估板，AD7793 ADC， 和ADT7320温度传感器安装在独立柔性印刷电路板（PCB）的两块铜触点之间，用于基准温度测量。 图3是安装在独立柔性PCB上ADT7320 的侧视图，该器件插在热电偶连接器的两个铜触点之间。图3中的柔性PCB更薄更灵活，比小型FR4类PCB更具优势。它允许将ADT7320巧妙地安装在热电偶连接器的铜触点之间，以尽量降低基准结和ADT7320之间的温度梯度。 图3. 安装在柔性PCB上ADT7320的侧视图 小而薄的柔性PCB还能使ADT7320快速响应基准结的温度变化。 图4显示ADT7320的典型热响应时间。 图4.ADT7320典型热响应时间 本解决方案较为灵活，允许使用其它类型的热电偶，如J型或T型。本电路笔记中，选择K型是考虑到其更受欢迎。实际选用的热电偶具有裸露 。测量结位于探头壁（probe wall）之外，暴露在目标介质中。 采用裸露 的优势在于，它能提供 的热传导率、具有快的响应时间，并且成本低、重量轻。不足之处是容易受到机械损坏和腐蚀的影响。因此，不适合用于恶劣环境。但在需要快速响应时间的场合下，裸露 是 选择。若在工业环境中使用裸露 ，则可能需对号链进行电气隔离。可使用数字隔离器达到这一目的 （见 不同于传统的热敏电阻或电阻式温度检测器（RTD）， ADT7320是一款完全即插即用型解决方案，无需在电路板装配后进行多点校准，也不会因校准系数或线性化程序而消耗处理器或内存资源。它在3.3 V电源下工作时的典型功耗仅为700μW，避免了会降低传统电阻式传感器解决方案精度的自发热问题。 精密温度测量指南 下列指南可确保ADT7320地测量基准结温度。 电源： 如果ADT7320 从开关电源供电，可能产生50 kHz以上的噪声，从而影响温度精度。为了防止此缺陷，应在电源和VDD. 之间使用RC滤波器。所用元件值应仔细考虑，确保电源噪声峰值小于1 mV 去耦： ADT7320必须在尽可能靠近 VDD 的地方安装去耦电容，以确保温度测量的精度。使用诸如0.1μF高频陶瓷类型的去耦电容。此外，还应使用一个低频去耦电容与高频陶瓷电容并联，如10μF 至 50 μF 钽电容。 热传导： 塑料封装和背面的裸露焊盘（GND）是基准结至ADT7320的主要热传导路径。由于铜触点与ADC输入相连，本应用中无法连接背面的焊盘，因为这样做会影响 ADC输入的偏置。 精密电压测量指南 下列指南可确保AD7793地测量热电偶测量结电压。 去耦：AD7793必须在尽可能靠近AVDD 和 DVDD 的地方安装去耦电容，以确保电压测量的精度。应将0.1 μF陶瓷电容与 10 μF钽电容并联，将AVDD去耦到GND。此外，应将0.1 μF 陶瓷电容与10 μF钽电容并联，将DVDD去耦到GND。 更多有关接地、布局和去耦技巧的讨论，请参考Tutorial MT-031 和 Tutorial MT-101 滤波：AD7793的差分输入用于热电偶线路上的大部分共模噪声。例如，将组成差分低通滤波器的R1、R2和C3放置在AD7793的前端，可热电偶引脚上可能存在的叠加噪声。C1和C2电容提供额外的共模滤波。由于输入ADC 的AIN（＋）和AIN（?）均为模拟差分输入，因此，模拟调制器中的多数电压均为共模电压。AD7793的出色共模抑制（100 dB小值）进一步了这些输入号中的共模噪声。 本方案解决的其它难题 下文总结了本解决方案是如何解决前文提到的其它热电偶相关难题。 热电偶电压放大：热电偶输出电压随温度的变化幅度只有每度几μV。本例中所用的常见K型热电偶变化幅度为41μV/°C。这种弱的号在ADC转换前需要较高的增益级。 AD7793内部可编程增益放大器（PGA）能够提供的 增益为128。本解决方案中的增益为16，允许AD7793通过内部基准电压源运行内部满量程校准功能。 热电偶的非线性校正：AD7793在宽温度范围（–40°C至 ＋105°C）内具有出色的线性度，不需要用户校正或校准。为了确定实际热电偶温度，必须使用美国 标准技术研究院（NIST）所提供的公式将参考温度测量值转换成等效热电电压。此电压与AD7793测量的热电偶电压相加，然后再次使用NIST公式将两者之和再转换回热电偶温度。另一种方法涉及查找表的使用。然而，若要获得同样的精度，查找表的大小可能有较大不同，这就需要主机控制器为其分配额外的存储资源。所有处理均通过EVAL-SDP-CB1Z以软件方式完成。EVAL-SDP-CB1Z以软件方式完成。 欲查看完整原理图和EVAL-CN0172-SDPZ的布局，请参见 CN-0172设计支持包： zyclxmzsw 常见变化 对于精度要求较低的应用，可用 AD7792 16位Σ-Δ 型ADC 替代 AD7793 24位Σ-Δ 型ADC对于基准温度测量，可用 ±0.5°C精度的 ADT7310 数字温度传感器替代±0.25°C精度的 ADT7320. AD7792和ADT7310均集成SPI接口。
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