[发明专利]一种极低功耗的pH信号调理变送电路及水质实时监测系统

权利要求书

1.一种极低功耗的pH信号调理变送电路，其特征在于：所述电路包括基准电压器、单运放参考电压跟随电路以及三运放运算放大器电路；所述基准电压器输出的基准电压经过电阻R₁连接在单运放参考电压跟随电路中的运算放大器A₁的同相输入端，运算放大器A₁的同相输入端同时连接下拉的电阻R₀，运算放大器A₁的反相输入端与运算放大器A₁的输出端相连，运算放大器A₁的输出端送出参考电压至三运放运算放大器电路；三运放运算放大器电路包括运算放大器A₂、运算放大器A₃、运算放大器A₄，运算放大器A₂和运算放大器A₃的同相输入端分别连接pH传感器检测到的-414mV(pH＝14)～+414mV(pH＝0)范围内的微弱水质参数信号，运算放大器A₂和运算放大器A₃的反相输入端之间连接电阻R_G，运算放大器A₂的反相输入端与输出端之间连接电阻R_2-1，运算放大器A₃的反相输入端与输出端之间连接电阻R_2-2，运算放大器A₂的输出端经过电阻R_3-1接入运算放大器A₄的同相输入端，运算放大器A₃的输出端经过电阻R_3-2接入运算放大器A₄的反相输入端，运算放大器A₄的同相输入端与输出端之间连接电阻R_4-1，运算放大器A₄的反相输入端经过电阻R_4-2连接参考电压，运算放大器A₄的输出端生成1.4V～0V信号。

2.根据权利要求1所述的一种极低功耗的pH信号调理变送电路，其特征在于：所述单运放参考电压跟随电路，使用分压比例电阻，即阻值为兆级以上的R₁和阻值在兆级以下的R₀，对2.5V的基准电压进行改造，使参考电压控制在0.75V左右，并通过一个运算放大器A₁对该参考电压进行跟随；所述运算放大器的电源电流不超过4μA，Ib不超过10nA，超低功耗，运用在上述3V供电的电路可使总功耗控制在130μA以下。

3.根据权利要求1所述的一种极低功耗的pH信号调理变送电路，其特征在于：所述三运放运算放大器电路，通过实测标定的方法，调节其周边的电阻R_G、R_3-1和R_3-2电阻对阻值的大小以调整放大倍数，使实测结果与理论预测的范围相一致。

4.根据权利要求1所述的一种极低功耗的pH信号调理变送电路，其特征在于：所述pH信号调理变送电路将pH传感器监测到的在-414mV(pH＝14)～+414mV(pH＝0)范围内的微弱水质参数信号对应放大到1.4V～0V范围内；所述pH信号调理变送电路的输出电压与被测pH值的对应关系为pH＝14对应1.4V、pH＝13对应1.3V、pH＝12对应1.2V、pH＝11对应1.1V、pH＝10对应1.0V、pH＝9对应0.9V、pH＝8对应0.8V、pH＝7对应0.7V、pH＝6对应0.6V、pH＝5对应0.5V、pH＝4对应0.4V、pH＝3对应0.3V、pH＝2对应0.2V、pH＝1对应0.1V、pH＝0对应0V。