[發明專利]環境監測儀器及其方法

有效

• 申請號: 201210026156.8
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN103245758A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 朱治
• 申請（專利權）人: 蘇州市夏龍電子技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到一種環境監測儀器及其方法，屬于電子檢測處理領域。

背景技術

隨著工商業的發展，人類的生活水準逐步提高，然在享受及依賴科技文明產物的同時，卻也造成自然生態環境的失衡與公害污染危害生活環境的代價。隨著中國工業化進程的發展，對如何保護好環境引起越來越多人的重視，各種新的環境測量儀器應運而生，各儀器生產廠家也加大對研發新產品的投入，以求開發出更加人性化、精度更高的檢測儀器，在這之中以PH、電導度、溶解氧應用廣泛而優為突出，從機身笨拙轉向小巧、流線型，從模擬電路以放大器、電子開關為核心研發、硬件生成各種測量、控制信號到以數字電路為重點、配以單片機控制軟件產生各種測量、控制信號的改變；本發明也是基于以上由模擬電路轉換為數字電路過程中，對PH、電導度、溶解氧儀器做一模塊化設計(單片機軟件計算代替模擬電路硬件生成)，思路明確、可實現性強。

發明內容

本發明目的在于提供一種對PH、電導度、溶解氧儀器做一模塊化設計的環境監測儀器，簡化了電路，簡易了操作，節約了成本。

本發明通過如下技術方案實現：

一種監測儀器，包括前端輸入模塊、溫度電路模塊、電子開關、模數轉換器、處理器、控制繼電器、顯示模塊、輸出模塊，其特征在于：

所述前端輸入模塊包括氧化還原ORP/PH電壓信號單元以及溫度電阻信號輸入模塊，其將感測器送來的信號經濾波器去噪，再送入放大器處理輸出，此時輸出變成低阻抗；

所述電子開關用于來切換前端輸入模塊輸出的信號并輸入到后級電路；

所述控制繼電器在當輸入值超過設定的上下限時，直接由處理器來控制通斷；

所述顯示模塊包括顯示驅動和顯示單元；

所述輸出模塊包括光電隔離電流輸出、數模轉換器單元以及輸出單元，利用光耦合的數字信號隔離2種不同的地和電源，輸出單元是一個電壓/電流轉換的電路。

一種測量環境的方法，其特征在于使用權利要求1～7中任一個所述的儀器。

本發明還提供了：

溫度電路模塊使用電阻分壓電路，利用2.5V直流電壓與溫度電阻分壓所得電壓，反推求得待測溶液的溫度。

所述模數轉換器采用芯片CS5529，搭配電子開關IC4053，分別來讀取氧化還原ORP以及溫度電阻信號輸入模塊的模擬信號，轉成數字信號后再送至CPU。

所述處理器使用MSP430F149。

所述顯示模塊采用LCD作為顯示單元，該LCD有4個COM腳，4個COM腳在不同的時間下其各個電壓準位不同，在不同的時間下可決定讓LCD亮或不亮。

所述控制繼電器采用兩顆繼電器，每顆繼電器使用2顆晶體管來驅動，第一晶體管在開啟時，讓繼電器不動作，第二晶體管用于繼電器驅動；

所述輸出模塊光電隔離電流輸出采用4-20mA光電隔離電流輸出，所述輸出單元采用4-20mA輸出單元，所述數模轉換器單元采用LTC1451，在開機瞬間由內部復位電路將其12位移位緩存器及其DAC級存器清除為零，等待LTC1451的CS/LD信號為低時將資料讀入其移位暫存器，當CS信號再為高時，將資料送至數模轉換器。

附圖說明

圖1是現有技術中的該環境監測儀器的原理框圖；

圖2是本發明提供的監測儀器的原理框圖。

具體實施方式

附圖1給出了現有技術中的環境監測儀器的原理框圖，其中ORP/PH信號模塊、溫度電壓模塊分別獨立進行放大、測量處理，結構較為復雜，設計需要模塊眾多，監測誤差大。

因PH、電導度、溶解氧測量經初步放大器轉換成電壓信號后，在硬件實現時需增加不同的測量曲線(與溫度等關系)，其差異大，沒有共通性，研發、生產成本相應提高。

通過本發明的技術方案，將PH、電導度、溶解氧儀器做一模塊化設計(單片機軟件計算代替模擬電路硬件生成)，通過模塊化設計所述氧化還原ORP/PH電壓信號單元使所述氧化還原ORP/PH電壓信號單元具有對PH、電導度以及溶解氧感測信號處理的能力，其硬體部分差異很小，研發、生產成本相應減少。