[實用新型]水溶液的電阻率采樣電路

有效

• 申請號: 201720591236.6
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN206906487U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 周凱;錢澤爽;屠宏杰;華茂良
• 申請（專利權）人: 杭州美儀自動化有限公司
• 主分類號: G01R27/22
• 分類號: G01R27/22
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于水質檢測技術領域，具體涉及一種水溶液的電阻率采樣電路。

背景技術

隨著社會發展的不斷進步，無論是在工業還是生活方面，人們對于水質的要求日益提高，水的電導率是評價水質的一個重要指標，而水溶液的電阻率是推算水溶液的電導率的重要依據；但是由于水溶液的電阻率會受到很多方面的影響，人們目前使用的水溶液電阻率檢測裝置的檢測值往往不穩定且誤差較大。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種通過穩定方波信號進行水溶液的電阻率精密檢測的電路。

本實用新型包括穩壓模塊、電壓反向模塊、單片機、方波產生模塊、電壓比較模塊、方波切檔輸出模塊、電壓跟隨模塊、電導電極、信號放大模塊和模擬量輸出模塊。所述的穩壓模塊通過穩壓芯片將外部輸入的3.3V電壓穩壓到2.5V提供給單片機、方波產生模塊及電壓反向模塊。所述的電壓反向模塊將穩壓模塊提供的2.5V電壓轉化為-2.5V提供給方波產生模塊；所述的方波產生模塊在單片機的控制下通過第一邏輯芯片產生第一方波信號，并通過電阻分壓的方式得到與第一方波信號峰值不同且周期相等的第二方波信號和第三方波信號。所述的單片機控制電壓比較模塊向方波切檔輸出模塊發送指令；所述的方波切檔輸出模塊選擇第一方波信號、第二方波信號或第三方波信號中的一個作為第四方波信號傳輸到電壓跟隨模塊。所述的電壓跟隨模塊產生一個與第四方波信號波形完全相同的第五方波信號并傳輸給電導電極。第五方波信號經過電導電極后降壓為第六方波信號并輸入信號放大模塊；所述的信號放大模塊將第六方波信號放大為第七方波信號。所述的模擬量輸出模塊將第七方波信號轉化為直流電壓信號傳輸給單片機。

所述的穩壓模塊包括穩壓芯片，所述的穩壓芯片采用TL431ACDBZR穩壓芯片。第一電阻R1的一端接3.3V電壓，另一端接穩壓芯片的陰極、參考極及第一電容C1的一端；穩壓芯片陽極及第一電容C1的另一端均接地；穩壓芯片的陰極即穩壓模塊的輸出端。

所述的電壓反向模塊包括第一運算放大器；所述的第一運算放大器的反向輸入端接第三電阻R3及第二電阻R2的一端，第三電阻R3的另一端接穩壓模塊的輸出端；第二電阻R2的另一端接第一運算放大器的輸出端。第一運算放大器的正向輸入端接第四電阻R4的一端，第四電阻R4的另一端接地；第一運算放大器的正供電電壓端接第三電容C3的一端及5V電壓，第三電容C3的另一端接地；第一運算放大器的負供電電壓端接第二電容C2的一端及-5V電壓；第二電容C2的另一端接地。第一運算放大器的輸出端即電壓反向模塊的輸出端。

所述的單片機采用STM8L052R8單片機。單片機的VDD1、VDD2、VDD3及VDDA管腳接3.3V電壓；單片機的VREF+管腳接穩壓模塊的輸出端VOUT1，單片機的VSS1、VSS2、VSS3及VSSA管腳接地。

所述的方波產生模塊包括第一邏輯芯片；所述的第一邏輯芯片采用74HC4053D邏輯芯片。第一邏輯芯片的A、C、Y1C、Y0C、Y1A、Y0A、VSS、YC及YA管腳均接地；第一邏輯芯片的B管腳接單片機的第一管腳，單片機的第一管腳具有PWM輸出功能；第一邏輯芯片的Y1B管腳接穩壓模塊的輸出端；第一邏輯芯片的Y0B管腳接電壓反向模塊的輸出端；第一邏輯芯片的VDD管腳接第四電容C4的一端及5V電壓；第四電容C4的另一端接地。第一邏輯芯片的VEE管腳接第五電容C5的一端及-5V電壓；第五電容C5的另一端接地。第一邏輯芯片的YB管腳接第五電阻R5的一端；第五電阻R5的另一端接第六電阻R6的一端；第六電阻R6的另一端接第七電阻R7的一端；第七電阻R7的另一端接地。第一邏輯芯片的YB管腳即方波產生模塊的第一方波信號輸出端；第五電阻R5接第六電阻R6的那端即方波產生模塊的第二方波信號輸出端；第六電阻R6接第七電阻R7的那端即方波產生模塊的第三方波信號輸出端。