专利名称：智能pH计测量电路的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种智能PH计测量电路，属于电子测控领域。
背景技术：
随着科学研究的发展和生产技术的进步，水分的定量分析已被列为各类物质理化分析的基本项目之一，作为各类物质的一项重要的质量指标，其PHpH值更是测定的重要数据。另外，对生产过程中或者涉及环境保护中液体、固体混合物PH值的测量和控制要求也日趋增多，所以作为分析仪表酸度计的使用也越来越普及了。pH计由电极和测量电路两部分组成，使用中若能够合理维护电极、按要求配制标准缓冲液和正确操作电计，可大大减小PH示值误差，从而提高化学实验、医学检验数据的可靠性。现有的pH计，大多采用手工方法进行校验，温度补偿也是采用手动调节旋钮的方式进行，这种方法存在操作繁琐、受环境影响较大和精度过低的缺陷。同时，在设计PH计硬件测量电路时，往往采用微控制器、专用A/D转换器和多路模拟开关设计方法，这样不但增加了硬件成本，且影响仪器的测量精度。为了克服以上缺陷，用自动校验取代人工校验，采用内部集成有多路A/D转换器的高性能的微控制器，以降低成本、提高仪器的性能和测量精度。
发明内容本实用新型的目的在于克服传统pH计的上述缺陷，提出一种智能pH计测量电路。一种智能pH计测量电路，包括电源电路、微控制器电路、信号放大电路和人机接口电路，信号放大电路和人机接口电路分别与微控制器电路连接，微控制器电路包括一个微控制器，人机接口电路包括IXD接口和键盘矩阵接口 ；其特征在于:信号放大电路包括温度传感器、PH电极、第一运算放大器和第二放大器，温度传感器、pH电极的输出分别经第一、第二运算放大器连接至微控制器的模拟输入端，微控制器通过内部的A/D转换器将输入的模拟量转换为数字量并进行处理后输出。本实用新型的智能pH计测量电路结构简单，采用内部集成有多路A/D转换器的高性能的微控制器，节省了 A/D转换器件，较大幅度地降低了成本。
图1是本实用新型智能pH计测量电路的结构图。图2是本实用新型的硬件电路图，图中I为电源电路、2为微控制器电路、3为信号放大电路、4为人机接口电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细阐述。如图1所示为本实用新型的智能pH计测量电路结构图,所述pH计电路包括电源电路1、微控制器电路2、信号放大电路3、人机接口电路4。信号放大电路3和人机接口电路4分别与微控制器电路2连接。微控制器电路2以一个微控制器Ul为核心，用以采集和计算数据。人机接口电路4包括IXD接口 J4、键盘矩阵接口 J2和蜂鸣器电路，用以显示、输入信息、报警。信号放大电路3包括温度传感器U9 (测量温度)、pH电极Ull (测量pH值)、第一运算放大器Ml (对温度传感器的输出信号进行放大)和第二运算放大器M2 (对pH电极的输出信号进行放大)。本实用新型的智能pH计测量电路的电路图如图2所示，人机接口电路4中的LCD12864 的 RS、R/W、E 与微控制器 Ul (C8051F120)的 P02、P03、P04 连接，微控制器 Ul 的端口 P17、P16、P15、P14、P13、P12、P11和PlO分别接键盘矩阵接口 J2的I 8脚，微控制器Ul的端口 P05的输出与蜂鸣器驱动器Ql的输入端连接。人机接口电路4中U2 (74HC32)的输出端接微控制器Ul的P07端，其三个输入端分别接键盘矩阵接口 J2的6 8脚。温度传感器U9 (AD590)的信号输出端连接至第一运算放大器Ml (LM301)的同相输入端，第一运算放大器Ml的输出端连接至微控制器Ul的输入端P30 ;pH传感器Ull的信号输出端连接至第二运算放大器M2 (LM301)的同相输入端，第二运算放大器M2的输出端连接至微控制器Ul的输入端P31。微控制器Ul的端口 P0UP00分别接RS232串口 Jl的2脚、3脚，测量数据可通过
串行口输出。
权利要求1.一种智能pH计测量电路，包括电源电路(I)、微控制器电路(2)、信号放大电路(3)和人机接口电路(4 )，信号放大电路(3 )和人机接口电路(4 )分别与微控制器电路(2 )连接，微控制器电路(2)包括一个微控制器(Ul )，人机接口电路(4)包括IXD接口( J4)和键盘矩阵接口(J2);其特征在于:信号放大电路(3)包括温度传感器(U9)、pH电极(U11)、第一运算放大器(Ml)和第二运算放大器(M2)，温度传感器(U9)、pH电极(Ull)的输出分别经第一、第二运算放大器(M1、M2)连接至微控制器(Ul)的模拟输入端，微控制器(Ul)通过内部的A/D转换器将输入的模拟量转换为数字量并进行处理后输出。
2.如权利要求1所述的智能pH计测量电路，其特征在于:所述温度传感器(U9)输出的模拟信号经第一运算放大器(Ml)放大后连接到微控制器(Ul)的输入端P30。
3.如权利要求1所述的智能pH计测量电路，其特征在于:所述pH电极(Ull)输出的模拟信号经第二运算放大器(M2)放大后连接到微控制器(Ul)的输入端P31。
4.根据权利要求1所述的智能pH计测量电路，其特征在于:所述微控制器(Ul)的端口P02、P03和P04分别接LCD接口(J4)的端口 RS、R/W和E ;微控制器(Ul)的端口 P17、P16、卩15、？14、？13、？12、？11和？10分别接键盘矩阵接口(了2)的I 8脚。
专利摘要本实用新型公开一种智能pH计测量电路，包括电源电路、微控制器电路、信号放大电路和人机接口电路，信号放大电路和人机接口电路分别与微控制器电路连接，微控制器电路包括一个微控制器，人机接口电路包括LCD接口和键盘矩阵接口；其特征在于信号放大电路包括温度传感器、pH电极、第一运算放大器和第二放大器，温度传感器、pH电极的输出分别经第一、第二运算放大器连接至微控制器的模拟输入端，微控制器通过内部的A/D转换器将输入的模拟量转换为数字量并进行处理后输出。本实用新型的智能pH计测量电路结构简单，采用内部集成有多路A/D转换器的高性能的微控制器，节省了A/D转换器件，较大幅度地降低了成本。
文档编号G01N27/00GK202974917SQ20122069978
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者严妍, 余敏, 孟祥薇, 孙桐, 王玲玲, 卜旸, 赵光辰, 严锡君 申请人:河海大学
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