CN105675653A - 一种基于单片机的溶液pH值测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于单片机的溶液pH值测量仪，包括pH传感器、阻抗变换模块、前置放大电路、模数转换器和用于接收模数转换器输出的数字信号进行数据处理并得到准确pH值的单片机；阻抗变换模块的输入端与pH传感器相接，阻抗变换模块的输出端与前置放大电路的输入端相接，前置放大电路的输出端与模数转换器的输入端相接，模数转换器的输出端与单片机的输入端相接，单片机的输入端接有用于把测量的实际温度与25℃比较并进行温度补偿的温度补偿电路模块，单片机的输出端接有显示屏和语音模块，单片机的输入端接有键盘。该基于单片机的溶液pH值测量仪灵敏度高，节能效果显著，运行安全可靠，体积小，成本低廉，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于pH值测量技术领域，具体涉及一种基于单片机的溶液pH值测量仪。
背景技术
代表氢离子活度的pH值,是表征各种溶液酸碱度的一个重要物理化学参数。它对溶液的其它性质和化学反应速度及生成物有很大影响,与生物界及非生物界的关系都十分密切。因此在许多方面需要测量乃至控制pH值。测量溶液pH值的方法通常是比色和电位法，利用比色法进行测量，是基于酸碱指示剂在变色范围内其颜色随溶液中氢离子浓度的变化而逐渐变化的。另一种则是电位法，pH计必须是一种具有高输入阻抗，高灵敏度的电动势测量装置，早期主要采用补偿法原理的电位差计式仪器，该测量仪器存在着固有误差电动势的误差，在这方面自动化，仪器的微型化是今后的发展方向。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于单片机的溶液pH值测量仪。该基于单片机的溶液pH值测量仪灵敏度高，节能效果显著，运行安全可靠，体积小，成本低廉，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：包括用于检测溶液pH值的pH传感器、用于对所述pH传感器输出的模拟信号进行阻抗变换处理的阻抗变换模块、用于接收所述阻抗变换模块输出模拟信号并进行放大的前置放大电路、用于接收所述前置放大电路输出信号并进行模数转换的模数转换器和用于接收所述模数转换器输出的数字信号进行数据处理并得到准确pH值的单片机；所述阻抗变换模块的输入端与pH传感器相接，所述阻抗变换模块的输出端与前置放大电路的输入端相接，所述前置放大电路的输出端与模数转换器的输入端相接，所述模数转换器的输出端与单片机的输入端相接，所述单片机的输入端接有用于把测量的实际温度与25℃比较并进行温度补偿的温度补偿电路模块，所述单片机的输出端接有用于把经单片机处理后所得到的准确pH值显示出来的显示屏和用于将所述准确pH值播报出来的语音模块，所述单片机的输入端接有用于对单片机的参数进行设置的键盘。
上述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述pH传感器采用E-201-C型pH复合电极。
上述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述前置放大电路采用OPA2235。
上述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述温度补偿电路模块采用TM275。
上述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述显示屏为液晶显示屏。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构简单，设计新颖合理。
2、本发明的测量精度高：通过加入温度补偿方法，提高测量的准确性。
3、本发明的体积小、功耗低，再未检测PH值得状态下程序进入休眠状态。
4、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—pH传感器；2—阻抗变换模块；3—前置放大电路；
4—模数转换器；5—单片机；6—温度补偿电路模块；
7—语音模块；8—显示屏；9—键盘。
具体实施方式
如图1所示的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，包括用于检测溶液pH值的pH传感器1、用于对所述pH传感器1输出的模拟信号进行阻抗变换处理的阻抗变换模块2、用于接收所述阻抗变换模块2输出模拟信号并进行放大的前置放大电路3、用于接收所述前置放大电路3输出信号并进行模数转换的模数转换器4和用于接收所述模数转换器4输出的数字信号进行数据处理并得到准确pH值的单片机5；所述阻抗变换模块2的输入端与pH传感器1相接，所述阻抗变换模块2的输出端与前置放大电路3的输入端相接，所述前置放大电路3的输出端与模数转换器4的输入端相接，所述模数转换器4的输出端与单片机5的输入端相接，所述单片机5的输入端接有用于把测量的实际温度与25℃比较并进行温度补偿的温度补偿电路模块6，所述单片机5的输出端接有用于把经单片机5处理后所得到的准确pH值显示出来的显示屏8和用于将所述准确pH值播报出来的语音模块7，所述单片机5的输入端接有用于对单片机5的参数进行设置的键盘9。
本实施例中，所述pH传感器1采用E-201-C型pH复合电极。所述前置放大电路3采用OPA2235。所述温度补偿电路模块6采用TM275。所述显示屏8为液晶显示屏。
本发明的工作过程是：本仪器设有定位和电极斜率调节两个旋纽，有自动温度补偿调节。它需要用二种标准缓冲液进行校准。一般先以pH6.86进行定位校准，然后根据待测试溶液的酸碱情况，选用pH4.00(酸性)或pH9.18(碱性)缓冲溶液进行斜率校正，具体步骤为：
(1)电极洗净并甩干，浸入pH6.86标准溶液中。单片机自动采集溶液温度，并进行温度补偿，待示值稳定后，调节定位旋钮使仪器示值为标准溶液的pH值。
(2)取出电极洗净甩干，浸入第二种标准溶液中。待示值稳定后，调节仪器斜率旋钮，使仪器示值为第二种标准溶液的pH值。
(3)取出电极洗净并甩干，再浸入pH6.86缓冲溶液中。如果误差超过0.1pH，则重复第⑴、⑵步骤，直至二种标准溶液不需要调节旋钮都能显示正确的pH值。
本发明灵敏度高，节能效果显著，运行安全可靠，体积小，成本低廉，便于推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：包括用于检测溶液pH值的pH传感器(1)、用于对所述pH传感器(1)输出的模拟信号进行阻抗变换处理的阻抗变换模块(2)、用于接收所述阻抗变换模块(2)输出模拟信号并进行放大的前置放大电路(3)、用于接收所述前置放大电路(3)输出信号并进行模数转换的模数转换器(4)和用于接收所述模数转换器(4)输出的数字信号进行数据处理并得到准确pH值的单片机(5)；所述阻抗变换模块(2)的输入端与pH传感器(1)相接，所述阻抗变换模块(2)的输出端与前置放大电路(3)的输入端相接，所述前置放大电路(3)的输出端与模数转换器(4)的输入端相接，所述模数转换器(4)的输出端与单片机(5)的输入端相接，所述单片机(5)的输入端接有用于把测量的实际温度与25℃比较并进行温度补偿的温度补偿电路模块(6)，所述单片机(5)的输出端接有用于把经单片机(5)处理后所得到的准确pH值显示出来的显示屏(8)和用于将所述准确pH值播报出来的语音模块(7)，所述单片机(5)的输入端接有用于对单片机(5)的参数进行设置的键盘(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述pH传感器(1)采用E-201-C型pH复合电极。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述前置放大电路(3)采用OPA2235。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述温度补偿电路模块(6)采用TM275。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的溶液pH值测量仪，其特征在于：所述显示屏(8)为液晶显示屏。
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| CN201410669100.3A CN105675653A (zh) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | 一种基于单片机的溶液pH值测量仪 |
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Publications (1)
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| CN110186987A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-08-30 | 上海三信仪表厂 | 一种通用的溶液ph值25度折算方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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