專利名稱：便攜式酸堿度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種超小型的酸堿度測量儀，屬于酸堿度測量設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
目前人們對溶液PH(酸堿度)值的檢測方法大都采用手工方法利用試紙或指示劑進行測量，而試紙或指示劑的變色范圍是靠人眼來觀察辨認的，因此這種測量方法測量的準確性較差。也有采用玻璃電極為敏感部件的PH值測量儀，由于玻璃電極固有的內(nèi)阻高易破碎的缺點以及電路上較為復(fù)雜，因此為些PH值測量儀大多有價格昂貴、體積大、功耗高的缺點，到目前為止，這類PH值測量儀也不能得到廣泛的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種性能穩(wěn)定、抗沖擊力強、體積小、價格低廉的便攜式酸堿度測量儀。
本發(fā)明的便攜式酸堿度測量儀主要由5個部分所組成，即信號傳感器1、放大電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換3、信號處理4、液晶顯示5，信號傳感器采用金屬電極的敏感探頭，模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號處理共同采用一塊微功耗的單片微處理器，該微處理器的輸入端與放大電路相接，輸出端與液晶顯示相接。
單片微處理器采用型號為“PIC16C71”的微功耗單片微處理器，其信號輸入端即“1”腳，直接與放大電路U3的輸出端即“1”腳相接。單片微處理器的控制方法為系統(tǒng)初始化；調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換表格子程序；調(diào)用初始化A/D轉(zhuǎn)換器子程序；采樣延遲；進行A/D轉(zhuǎn)換；中心處理器暫停運行；A/D轉(zhuǎn)換完成；判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完成，若沒有完成則返回繼續(xù)判斷，否則進行是否超上限的判斷；若超上限則在顯示“HHH”的同時返回采樣延遲，否則進行是否超過下限的判斷；若超過下限則在顯示“LLL”的同時，返回采樣延遲，否則調(diào)用PH值轉(zhuǎn)換程序；將PH值轉(zhuǎn)化為BCD碼；
調(diào)用顯示子程序進行顯示，同時返回采樣延遲。
其工作過程為由信號傳感器采集被測的信號，然后將采集信號送入放大器U3進行信號放大，放大過的信號直接送入單片微處理器U2進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號處理，最后將處理的結(jié)果用液晶顯示器顯示出來。
采用本發(fā)明的便攜式酸堿度測量儀，其優(yōu)點為1.檢測的精度高，數(shù)據(jù)直觀，使用方便，使用者只要打開電源開關(guān)，將探頭插入待測溶液中，就可以從液晶顯示屏上直接讀出相應(yīng)的PH值。
2.信號傳感器由于采用了專用的金屬電極敏感探頭，因此探頭的耐沖擊性能較好，比通用的玻璃探頭使用壽命延長許多，使用成本也隨之降低。
3.由于采用“PIC16C71型單片機作為核心部件，使測量儀整體的結(jié)構(gòu)簡化了許多，使其整體的體積更小、重量更輕、價格更低，可靠性更高，攜帶更為方便。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
圖3是本發(fā)明中信號處理的程序框圖。
本發(fā)明的實施方案為電源部分以集成穩(wěn)壓器U1為主，其U1的型號為“7805”。信號傳感器1采用金屬電極的可復(fù)合型固體酸堿傳感器，其輸出端直接與放大電路的輸入端相接。放大電路U3采用型號為“LM358”的放大器，其同相輸入端即“3”腳與傳感器相接，反相輸入端即“2”腳通過一只電阻接地，該放大器的輸出端即“1”腳直接與單片微處理器U2的輸入端即“1”腳相連接，該單片微處理器的型號為“PIC16C71”，它包括了模數(shù)轉(zhuǎn)換3和信號處理4，其輸出端RB0～7即腳“6-13”與顯示電路相接，顯示采用液晶顯示器U8，其型號為“ED-S001”，其驅(qū)動電路U4、U5、U6均為集成驅(qū)動電路“4056”。微處理器中的信號處理采用的控制過程為系統(tǒng)初始化；調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換表格子程序；調(diào)用初始化A/D轉(zhuǎn)換器子程序；采樣延遲；進行A/D轉(zhuǎn)換；中心處理器暫停運行；A/D轉(zhuǎn)換完成；判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完成，若沒有完成則返回繼續(xù)判斷，否則進行是否超上限的判斷；若超上限則在顯示“HHH”的同時返回采樣延遲，否則進行是否超過下限的判斷；若超過下限則在顯示“LLL”的同時，返回采樣延遲，否則調(diào)用PH值轉(zhuǎn)換程序；將PH值轉(zhuǎn)化為BCD碼，調(diào)用顯示子程序進行顯示，同時返回采樣延遲。根據(jù)以上所述便可實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種便攜式酸堿度測量儀由傳感器部分和信號處理電路部分所組成，其特征在于信號傳感器(1)采用金屬電極的敏感探頭，模數(shù)轉(zhuǎn)換(3)和信號處理(4)共同采用一塊微功耗的單片微處理器，該微處理器的輸入端與放大電路(1)相接，輸出端與液晶顯示(5)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式酸堿度測量儀，其特征在于單片微處理器的控制方法為系統(tǒng)初始化；調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換表格子程序；調(diào)用初始化A/D轉(zhuǎn)換器子程序；采樣延遲；進行A/D轉(zhuǎn)換；中心處理器暫停運行；A/D轉(zhuǎn)換完成；判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完成，若沒有完成則返回繼續(xù)判斷，否則進行是否超上限的判斷；若超上限則在顯示“HHH”的同時返回采樣延遲，否則進行是否超過下限的判斷；若超過下限則在顯示“LLL”的同時，返回采樣延遲，否則調(diào)用PH值轉(zhuǎn)換程序；將PH值轉(zhuǎn)化為BCD碼；調(diào)用顯示子程序進行顯示，同時返回采樣延遲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式酸堿度測量儀，其特征在于單片微處理器采用型號為“PIC16C71”的微功耗單片微處理器，其信號輸入端即“1”腳，直接與放大電路U3的輸出端即“1”腳相接。
全文摘要
本發(fā)明是一種超小型的酸堿度測量儀，它主要由信號傳感器，放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換、信號處理、液晶顯示所組成，其中信號傳感器采用金屬電極的敏感探頭。模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號處理共同采用一塊微功耗的單片微處理器，該微處理器的輸入端與放大電路相接，輸出端與液晶顯示相接，微處理器中采用專用的處理程序，其測量結(jié)果直接由液晶顯示器顯示出來，該測量儀體積小，使用可靠性高，攜帶方便。
文檔編號G01N31/22GK1152711SQ9611713
公開日1997年6月25日 申請日期1996年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月17日
發(fā)明者陸祖宏, 范勇, 蘇連永 申請人:東南大學(xué)