一种智能酸度计制造技术

一种智能酸度计，设有指示电极、参比电极、直流运算放大器ＩＣ↓［１］及外围元件构成的高输入阻抗转换电路、模数转换器、单片微机、存贮器及输入输出设备，指示电极与参比电极接直流运算放大器ＩＣ↓［１］的输入端，直流运算放大器ＩＣ↓［１］的输出端接模数转换器的输入端，模数转换器接单片微机，其特征在于：还设有由温度传感器与直流运算放大器ＩＣ↓［２］及外围元件构成的温度测量电路，温度传感器接在直流运算放大器ＩＣ↓［２］的输入端，直流运算放大器ＩＣ↓［２］的输出端接模数转换器的输入端。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及酸度计，尤其是一种设有单片微机、存贮器及输入输出设备的智能酸度计。《自动化仪表》1988年第9卷第11期第27页，刊载了成都化工微型计算机应用研究所杨天启、熊彦、郭超英撰写的文章，题目为“PHS－4型电脑酸度仪”，该电脑酸度仪由指示电极、参比电极、高输入阻抗转换电路、模数转换电路、单片微机及输入输出设备构成，其中玻璃电极作为指示电极、甘汞电极作为参比电极，高输入阻抗转换电路为一只直流运算放大器及其外围元件构成，模数转换电路为3位双积分模数转换器MC14433，单片微机选用Z－80，其工作原理是这样的利用指示电极和参比电极对被测溶液中不同酸碱度产生的电动势△E通过高输入阻抗转换电路送到模数转换电路，数字化后通过总线输入至Z－80单片微机系统，再通过键盘实现调整过程，单片微机定时从存贮器取出信号值、定位值、斜率值及温度补偿值按数学模型计算出结果，并送到LED显示器作数字显示。其缺点是在对温度进行数字化补偿调整时，温度值是间接得到后通过键盘输入至单片微机，其温度最小取值单位为0.5℃，因而不能在允许温度范围内直接对任意温度进行补偿以测量溶液PH值，测量精度低，误差大。本技术的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种具有温度测量电路的智能酸度计。本技术的目的是采取以下方案实现的设有指示电极、参比电极、直流运算放大器IC1及外围元件构成的高输入阻抗转换电路、模数转换器、单片微机、存贮器及输入输出设备，指示电极与参比电极接直流运算放大器IC1的输入端，另外，还设有由温度传感器与直流运算放大器IC2及外围元件构成的温度测量电路，温度传感器接在直流运算放大器IC2的输入端，直流运算放大器IC1和IC2的输出端分别接入模数转换器的输入端，模数转换器接单片微机。另外，直流运算放大器IC1与外围元件构成加法器。温度传感器采用集成温度－电流传感器AD590，也可采用铂电阻温度计。模数转换器为积分器、电压比较器及多路电子选择开关构成的双积分模数转换器。本技术因设有温度测量电路，因而在测量过程中在允许温度范围内可直接对任意温度时的玻璃电极斜率的温度系数dk／dt和试液PH值的温度系数dPH／dt进行补偿，t值测量精度±0.05℃，降低了间接测量温度值所带来的测量误差，使得PH值测量精度达到±0.001PH。以下结合附图对本技术作进一步描述。附图是本技术的电路图。参照附图，本技术选用MCS－96系列的8098单片微机，主机由8098单片微机、EPROM2732、RAM6116、译码器138，两片地址锁存器373、键盘显示接口8279构成，EPROM2732及RAM6116的低8位地址线由8098单片微机P3口提供，并经地址锁存器373锁存，它们的高4位地址线由P4口的P4.0－P4.3提供并经地址锁存器373锁存，P4口的P4.4－P4.7地址总线经138地址译码器译码后送至EPROM2732、RAM6116、键盘显示接口8279以及智能微型打印机GP16的片选端。8098单片微机与GP16微型打印机的信息传送采用中断方式，打印空闲线接8098单片机的HSI.0端。键盘由10个数字键和14个功能键组成，键盘显示接口8279的SL0－SL2经138译码器译出8根键扫描线接到键盘上，键盘的行列控制线由键盘显示接口8279的RL0－RL2提供。显示器为8位共阴极LED显示器，分别显示5位PH值和3位T值，键盘显示接口8279的SL0－SL2经译码器138译码后输出8根扫描线经驱动器7407与显示器的位线连接，键盘显示接口8279的A0－A3、B0－B3经两片驱动器7407与显示器的段码连接。本技术的指示电极和参比电极采用玻璃电极与甘汞电极为一体的复合玻璃电极，IC1采用集成运算放大器7650，由于溶液PH值信号即VPH在酸性溶液时为正，在碱性溶液时为负，为与单片微机匹配，须将VPH变为正值，因此将IC1与外围元件接成加法器进行极性变换，复合玻璃电极与“1”端连接，溶液PH值信号VPH通过输入端电阻R13、＋5V电压信号通过输入端电阻R2送至7650的同相输入端，反馈电阻W1、R10、R11接反相输入端，7650的3、6脚是两个保护端，可以借助它们在印刷板上设置相应的保护环，防止由于输入端与相邻管脚之间处于不同电位造成漏电而引入的外界干扰，在正负电源间串联限流电阻R8、R9以防止7650这种CMOS电路特有的锁定效应发生时对电路的损坏，9脚用来输出过载箝位。C4、C5为滤波电容，D1和D2组成限幅器，使输出电压在0－5V之间变化，以免高于电源电压时损坏后接芯片。IC2选用集成运算放大器7650，在温度测量电路中，集成温度－电流传感器T即AD590经过电阻W3接入7650的同相输入端，同时，同相输入端经电阻W3、R20接地，反相输入端及其它元件接法与IC1中相同，温度－电流传感器AD590封在细玻璃管内插入试液测温，AD590的转换系数为1μA／K，经W3、R20调整为1mV／K，IC2的放大倍数经R17、W2调整为10，则100℃输出为VT＝10×(100＋273.16)＝3731.6mV。另外，在温度测量电路中也可采用铂电阻温度计代替AD590。模数转换器为16位双积分模数转换器，由4052多路电子选择开关、积分器和电压比较器组成，IC3选用LM339接成积分器，C1为积分电容，IC4选用LM339接成电压比较器，R2与R3为分压电阻，R3用提供参考电压，积分器的输出端接在4052多路电子选择开关的输入端in0，加法器经积分电阻R4接在4052多路电子选择开关输入端in1，－5V的电压信号经积分电阻R5接在4052多路电子选择开关输入端in2，温度测量电路经积分电阻R6接在4052多路电子选择开关4052输入端in3，4052多路电子选择开关的输出端out1接在IC3的反相输入端，IC4的输出端接8098单片微机的HSI.1端，8098单片微机的HSO.0、HSO.1接4052多路电子选择开关的控制端A1、B1。参数选择R1＝2KΩ，R2＝250KΩ，R3＝1KΩ，R7＝10KΩ，R4、R5、R6、R11、R12、R13、R14、R18、R19＝50KΩ，R10＝380KΩ，R8、R9、R15、R16＝470Ω，R17＝480KΩ，R20＝910Ω，W1＝50KΩ，W2＝50KΩ，W3＝100Ω，C1＝0.1μF，C6＝0.1μF，C2、C3、C4、C5、C7、C8＝0.01μF，C9＝10μF，C10＝10μF。T为AD590，IC1、IC2选用5G7650，IC3、IC4选用LM339，F1、F2、F3选用六反相器74LS06，D1、D2、D3、D4选用2CP9。权利要求1.一种智能酸度计，设有指示电极、参比电极、直流运算放大器IC1及外围元件构成的高输入阻抗转换电路、模数转换器、单片微机、存贮器及输入输出设备，指示电极与参比电极接直流运算放大器IC1的输入端，直流运算放大器IC1的输出端接模数转换器的输入端，模数转换器接单片微机，其特征在于还设有由温度传感器与直流运算放大器IC2及外围元件构成的温度测量电路，温度传感器接在直流运算放大器IC2的输入端，直流运算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兆礼，阎乔英，
申请(专利权)人：朱兆礼，
类型：实用新型
国别省市：