[发明专利]一种适应性强的PH控制仪

说明书

本发明公开了一种适应性强的PH控制仪，包括PH采样电路、温度补偿采样电路、MCU控制单元和显示单元，PH采样电路、温度补偿采样电路和显示单元均分别与MCU控制单元信号连接，温度补偿采样电路包括电压转换器Q1、四路满摆幅运算放大器U4和若干电阻。本发明适应性强的PH控制仪，可兼容四种温度补偿信号的采集，允许不同温度下水溶液PH值测量时，四种温度补偿信号的切换接入，满足了各种工况下PH测量的温度补偿，其应用范围广，使用灵活。

技术领域

本发明涉及仪表技术领域，尤其涉及一种适应性强的PH控制仪。

背景技术

PH控制仪，是高智能化在线连续监测仪，主要用以监测、控制水质的PH值，广泛应用于污水处理、环保监测、食品卫生及家用自来水的检测中。水质PH值与水溶液的温度息息相关，为准确测量水溶液的PH值，通常要对水溶液的温度进行补偿，现阶段PH控制仪的温度补偿主要有两种方式，一种是采用软件手动补偿，即在PH控制仪内手动设置一固定温度值来补偿，另一种是外接一温度传感器进行实时补偿。由于PH的监测是连续的过程，该连续的过程中，水溶液的温度通常是实时变化的，而通过设置一固定温度值的手动补偿，因其补偿的固定温度值不能准确反应水溶液的温度，所以，手动补偿方式测量出来的PH值的准确度相对于通过温度传感器实时补偿的方式更低，检测中温度补偿更多的是采用一温度传感器进行实时补偿的方式。

实时补偿时，由于不同应用场合水溶液的工况存在比较大的温度差异，针对各不同温度段的水溶液作更精准的温度补偿，要求采用不同量程、与水溶液温度相应的温度传感器来进行温度补偿。PH控制仪温度补偿信号主要包含四类，分别是NTC1K、NTC10K、PT100和PT1000，这四类温度补偿信号具有不同的测温范围与精度等级。传统PH控制仪，仅具有一类温度补偿信号，一款PH控制通常仅能适用其量程范围内、精度等级与之相适应的水溶液的温度补偿，应用范围较小。为提高PH控制仪的应用能力，现阶段出现了设计两种温度补偿信号的PH控制仪，以兼容不同工况的水溶液，然而实际上还是无法满足不同用户不同工况的需求，应用范围有限，推广难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适应性强的PH控制仪。

实现本发明目的的技术方案是：一种适应性强的PH控制仪，包括PH采样电路、温度补偿采样电路、MCU控制单元和显示单元，PH采样电路、温度补偿采样电路和显示单元均分别与MCU控制单元信号连接，温度补偿采样电路包括电压转换器Q1、四路满摆幅运算放大器U4和若干电阻，电压转换器Q1输入端通入供电电压，电压转换器Q1输出端与四路满摆幅运算放大器U4中第一路运算放大器U4-1的同相输入端间串联电阻R5，第一路运算放大器U4-1的反相输入端串联电阻R9后接地，第一路运算放大器U4-1的反相输入端与输出端间串联电阻R3，第一路运算放大器U4-1的输出端与四路满摆幅运算放大器U4中第二路运算放大器U4-2的同相输入端间串联采样电阻R10，第二路运算放大器U4-2的同相输入端接入温度传感器感应的温度补偿信号，第二路运算放大器U4-2的反相输入端与输出端连接形成电压跟随器，第二路运算放大器U4-2的输出端与第一路运算放大器U4-1的同向输入端间串联电阻R7，第二路运算放大器U4-2的同向输入端与四路满摆幅运算放大器U4中第三路运算放大器U4-3的同相输入端间串联电阻R39，第三路运算放大器U4-3的反相输入端串联电阻R8后接地，第三路运算放大器U4-3的反相输入端与输出端间串联电阻R4，第三路运算放大器U4-3的输出端作为温度补偿采样电路的输出端、与MCU控制单元连接，温度补偿采样电路中具有阻值与NTC1K、NTC10K、PT100和PT1000四种温度补偿信号一一对应且可切换的四组电阻组合，每组电阻组合均由采样电阻R10、电阻R8和电阻R4三个元素共同组合形成；其中，

PH采样电路用于实时采集PH电极感应到的水溶液的PH值信号，并将该PH值信号传输给MCU控制单元；

温度补偿采样电路用于接入温度传感器感应的温度补偿信号，并将接入的温度补偿信号由电阻信号转换为电压信号，转换为电压信号的温度补偿信号经四路满摆幅运算放大器U4中三路运算放大器U4-3的放大后，输出给MCU控制单元；