[發明專利]水質數據預處理電路

在審

• 申請號: 201910945311.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110618245A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 王冰;薛帆;王晗;鄧曉斐;宋瑤
• 申請（專利權）人: 河南沃海水務有限公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 41137 鄭州博派知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 鄧小穎

本發明的水質數據預處理電路，所述高輸入阻抗差動放大電路接收水質檢測傳感器檢測的水質數據與預先設定的參考水質數據，分別經高輸入阻抗選頻放大器進行放大、高輸入阻抗電路跟隨后輸出到差動放大器，計算出水質偏差數據，之后經射極跟隨輸出到穩壓電路，射極跟隨后信號幅度還逐級反饋到三極管Q2的基極、三極管Q1的基極，以調節水質偏差數據的幅度，減小放大造成的增益誤差，所述穩壓電路通過反饋調壓電路穩壓后輸出確定的電壓到除法運算電路，與延時后參考水質數據進行除法運算，得出水質指數再傳輸到水質監測服務器進行監測、預警，以此進行預先處理，解決接收的為實時水質數據，任務量大、效率低的問題。

技術領域

本發明涉及水質監測技術領域，特別是涉及水質數據預處理電路。

背景技術

供水狀況直接關系到人們生活水平和身體健康狀況，城市供水的衛生情況已成為人們普遍關注的問題，為保障供水的質量，必須配備有效的監控管理系統，通常從水廠、市政管網、二次供水和用戶終端三個層次，根據主干管水流路徑布置水質采樣監測點，通過水質檢測儀或相應的傳感器進行水質參數（濁度、PH、氨氮、溶解氧、高錳酸鹽等參數）采樣，通過網絡傳輸到水質監測服務器，由水質監測服務器對水質數據進行分析、評估，對水質不達標的監測點預警，及時提醒工作人員進行問題分析和整改。

而水質監測服務器接收的是相應監測點實時采集的多種水質參數數據，數據量大，水質監測服務器還需對各項參數實時進行分析、評估，任務量大、效率低，不利于水質監測服務器對水質數據進行有效的分析、評估、預警。

因此需提供一種新的技術方案來解決此問題。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的在于提供水質數據預處理電路，具有構思巧妙、人性化設計的特性，通過水質數據進行計算出水質指數預處理，有效的解決了水質監測服務器任務量大、效率低的問題。

其解決的技術方案是，包括水質檢測傳感器、水質監測服務器，水質檢測傳感器和水質監測服務器之間還連接有高輸入阻抗差動放大電路、穩壓電路、除法運算電路，所述高輸入阻抗差動放大電路接收水質檢測傳感器檢測的水質數據與預先設定的參考水質數據，檢測的水質數據經雙T選頻網絡、場效應管T1為核心的高輸入阻抗選頻放大器進行放大，參考水質數據經場效應管T2為核心的高輸入阻抗電路接入，之后分別加到運算放大器AR1、串聯的電阻R13和電阻R14、電阻R11組成的差動放大器進行差動放大計算出水質偏差數據，之后經三極管Q4射極跟隨器降低輸出阻抗后輸出到穩壓電路，射極跟隨后信號幅度還經電阻R16、電阻R17采樣，一路反饋到三極管Q2的基極調節差動放大器的放大倍數，另一路觸發三極管Q3導通、參考水質數據反饋到三極管Q1的基極，調節高輸入阻抗選頻放大器輸出信號的幅度，所述穩壓電路通過三極管Q7、場效應管T3、三極管Q6組成的反饋調壓電路穩壓后，與三極管Q5為核心的延時器延時后參考水質數據進入運算放大器AR2、乘法器D1為核心的除法運算電路進行除法運算，得出水質指數再傳輸到水質監測服務器進行監測、預警，以此解決數據量大的問題。

由于以上技術方案的采用，本發明與現有技術相比具有如下優點：

1，檢測的水質數據和參考水質數分別經高輸入阻抗選頻放大器對水質數據頻率信號進行放大、高輸入阻抗電路跟隨后輸出到差動放大器，提高了接收信號的精度并抑制共模干擾后計算出水質偏差數據，之后經射極跟隨器降低輸出阻抗后輸出，射極跟隨后信號幅度還經采樣，逐級反饋到三極管Q2的基極調節差動放大器的放大倍數，觸發穩壓管Z1擊穿三極管Q3導通、參考水質數據反饋到三極管Q1的基極，調節高輸入阻抗選頻放大器輸出信號的幅度，使差動放大器輸出的水質偏差數據的幅度在正常范圍之內（0-5V）時，以減小放大造成的增益誤差；