CN106525909A - 一种智能化水质检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化水质检测仪，所述的方波产生器与电压跟随器连接，电压跟随器与电导池连接，温度传感器与电导池连接，电导池分别与信号放大器和运放电桥连接，温度传感器采用热敏电阻，信号放大器与电容滤波器连接，运放电桥和电容滤波器都与多路选择开关连接，多路选择开关分别与A/D转换器和ARM处理器连接，A/D转换器与ARM处理器相连，方波产生器、温度传感器和驱动电路都与ARM处理器连接，报警器与驱动电路连接，存储器、无线通讯模块和触摸显示屏都与ARM处理器相连。本发明具有结构简单、测量精度高、信号稳定、反应速度灵敏、实用性好和成本低廉的优点。

Description

一种智能化水质检测仪

技术领域

本发明属于一种水质检测仪技术领域，具体涉及一种智能化水质检测仪。

背景技术

随着环境污染的加剧和污水处理技术的发展，水质检测在现代工业生产中的地位日趋重要。目前检测污水中COD、NH3-N和pH值的主要方法有分光光度法、原子色谱法、荧光法、电导率法等。前3种方法通过污水对光谱的吸收和折射估算污水的溶质和浓度，因为能达到一定的测量精度要求，近两年来发展迅速，成为研究的热门方向，但是具有需要手工操作且检测时间长、仪器操作复杂、检测成本高的缺点。电导率检测法仍是目前工业生产中水质检测的主要方法，因其具有历史悠久、工艺完善、数据稳定、简便易行的优点，占据了水质检测的重要地位。然而传统的电导率检测仪由于精度较低，智能化程度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种智能化水质检测仪，其具有结构简单、测量精度高、信号稳定、反应速度灵敏、实用性好和成本低廉的优点。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种智能化水质检测仪，其中：包括电压跟随器、信号放大器、电导池、方波产生器、运放电桥、温度传感器、电容滤波器、多路选择开关、A/D转换器、驱动电路、报警器、存储器、ARM处理器、无线通讯模块和触摸显示屏，所述的方波产生器与电压跟随器连接，所述的电压跟随器与电导池连接，所述的温度传感器与电导池连接，所述的电导池分别与信号放大器和运放电桥连接，所述的温度传感器采用热敏电阻，所述的信号放大器与电容滤波器连接，所述的运放电桥和电容滤波器都与多路选择开关连接，所述的多路选择开关分别与A/D转换器和ARM处理器连接，所述的A/D转换器与ARM处理器相连，所述的方波产生器、温度传感器和驱动电路都与ARM处理器连接，所述的报警器与驱动电路连接，所述的存储器、无线通讯模块和触摸显示屏都与ARM处理器相连。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的电压跟随器采用LM258芯片。

上述的方波产生器采用LM555芯片。

上述的A/D转换器采用ICL7135芯片。

上述的多路选择开关采用CD4051芯片。

本发明LM555芯片连接成多谐振荡器，产生频率f＝250Hz的交流方波。电压跟随器(LM258)的作用是降低电导池的输入阻抗、提高信号稳定性。电容滤波消除多次谐波的影响。温度补偿环节使用了热敏电阻NTC和差分运放电桥。A/D转换采用ICL7135芯片，它是一种4位半双积分A/D转换器，输入为差分信号，输出为BCD码，每次转换完毕后输出5个(只一次)ST负脉冲。因为ICL7135芯片和AT89C2051单片机都是分时操作，设置了多路选择开关CD4051，以实现同一时间电导率检测通道和温度测量通道二者只能一个数据被选中送入单片机中。

本发明的优点在于以下几点：具有结构简单、测量精度高、信号稳定、反应速度灵敏、实用性好和成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的A/D转换器的电路示意图。

其中的附图标记为：电压跟随器1、信号放大器2、电导池3、方波产生器4、运放电桥5、温度传感器6、电容滤波器7、多路选择开关8、A/D转换器9、驱动电路10、报警器11、存储器12、ARM处理器13、无线通讯模块14、触摸显示屏15、R15，R16，R17，R18，R19，R20电阻、C1，C2，C3，C4电容、ICL7135CN模数转换芯片、74LS157多路选择开关、54AC163D计数器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

一种智能化水质检测仪，其中：包括电压跟随器1、信号放大器2、电导池3、方波产生器4、运放电桥5、温度传感器6、电容滤波器7、多路选择开关8、A/D转换器9、驱动电路10、报警器11、存储器12、ARM处理器13、无线通讯模块14和触摸显示屏15，所述的方波产生器4与电压跟随器1连接，所述的电压跟随器1与电导池3连接，所述的温度传感器6与电导池3连接，所述的电导池3分别与信号放大器2和运放电桥5连接，所述的温度传感器6采用热敏电阻，所述的信号放大器2与电容滤波器7连接，所述的运放电桥5和电容滤波器7都与多路选择开关8连接，所述的多路选择开关8分别与A/D转换器9和ARM处理器13连接，所述的A/D转换器9与ARM处理器13相连，所述的方波产生器4、温度传感器6和驱动电路10都与ARM处理器13连接，所述的报警器11与驱动电路10连接，所述的存储器12、无线通讯模块14和触摸显示屏15都与ARM处理器13相连。

实施例中，电压跟随器1采用LM258芯片。

实施例中，方波产生器4采用LM555芯片。

实施例中，A/D转换器9采用ICL7135芯片。

ICL7135的输出不是三状态的，不可直接与总线相连。因其内部无时钟电路，必须外接时钟发生电路和基准电压，其实现A/D转换的电路如图2所示。使用74LS163D产生时钟脉冲,得到12分频的电路。转换结果通过4个2选1数字多路开关74LS157读入ARM处理器13。ARM处理器13通过对ICL7135的R/H信号和BUSY信号进行控制和检测，控制ICL7135完成A/D转换任务。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能化水质检测仪，其特征在于：包括电压跟随器(1)、信号放大器(2)、电导池(3)、方波产生器(4)、运放电桥(5)、温度传感器(6)、电容滤波器(7)、多路选择开关(8)、A/D转换器(9)、驱动电路(10)、报警器(11)、存储器(12)、ARM处理器(13)、无线通讯模块(14)和触摸显示屏(15)，所述的方波产生器(4)与电压跟随器(1)连接，所述的电压跟随器(1)与电导池(3)连接，所述的温度传感器(6)与电导池(3)连接，所述的电导池(3)分别与信号放大器(2)和运放电桥(5)连接，所述的温度传感器(6)采用热敏电阻，所述的信号放大器(2)与电容滤波器(7)连接，所述的运放电桥(5)和电容滤波器(7)都与多路选择开关(8)连接，所述的多路选择开关(8)分别与A/D转换器(9)和ARM处理器(13)连接，所述的A/D转换器(9)与ARM处理器(13)相连，所述的方波产生器(4)、温度传感器(6)和驱动电路(10)都与ARM处理器(13)连接，所述的报警器(11)与驱动电路(10)连接，所述的存储器(12)、无线通讯模块(14)和触摸显示屏(15)都与ARM处理器(13)相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能化水质检测仪，其特征在于：所述的电压跟随器(1)采用LM258芯片。

3.根据权利要求1所述的一种智能化水质检测仪，其特征在于：所述的方波产生器(4)采用LM555芯片。

4.根据权利要求1所述的一种智能化水质检测仪，其特征在于：所述的A/D转换器(9)采用ICL7135芯片。

5.根据权利要求1所述的一种智能化水质检测仪，其特征在于：所述的多路选择开关(8)采用CD4051芯片。