CN1385698A - 智能型伏安极谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型伏安极谱仪,它由计算机主机和伏安极谱电路板组成。它联接电极系统,即可进行伏安极谱测定。伏安极谱电路板用并行接口通讯电缆与计算机主机上的并行接口相连,通过并行接口再配以适当软件分别给伏安极谱电路板上的逻辑控制电路、数/模转换电路、电位恒定电路、电流检测电路、多级微分放大电路、模/数转换电路提供数据信号、控制信号,并通过状态信号和双向数据总线把伏安极谱电路的信息传递给计算机的整套仪器结构简单、使用方便、速度快、效率高、精度高、体积小、安全可靠、成本低、价格便宜。

Description

智能型伏安极谱仪

技术领域：

本发明涉及一种智能型伏安极谱仪，它属于电分析化学仪器是用来进行伏安极谱分析的智能化仪器。

背景技术：

目前，国外同类的伏安极谱仪多采用专用仪器的形式，如美国PAR、384、270，瑞士649.646都把微处理器、接口电路、检测系统设计成一台专用仪器，故整机庞大、结构复杂、通用化程度低、故障率高、使用不灵活、价格昂贵，美国PAR384每台三万多美元，瑞士646每台三万八千多瑞士法朗。另外，国内同类产品均采用插入式接口线路板即在母板扩充插槽上设计接口卡的模式，配合相应软件进行伏安极谱测量，其危险性大，易出现短路导致灾祸的发生，同时因计算机的体积越来越小，可利用的插槽也越来越少，笔记本电脑甚至没有扩充插槽，开发成本高。

发明内容：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种采用并行接口的智能型伏安极谱仪。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：智能型伏安极谱仪它由计算机与伏安极谱电路板组成，伏安极谱电路板包括逻辑控制电路、数/模转换电路、电位恒定电路、电流检测电路、多级微分放大电路、模/数转换电路，其特征在于：伏安极谱电路板通过一条并行接口通讯电缆与计算机相连，即该并行接口通讯电缆一端插在伏安机谱电路板总插座上，另一端插在计算机的并行接口上；计算机的通用并行接口为外设提供25芯的插座。

本发明还可以采用如下技术措施：所述计算机的通用并行接口的25芯插座中脚1、14、16、17提供控制信号，由计算机发送给外设，通过六个门及三个三输入的与非门，并经过组合分别控制五个数据缓冲器(U₅，U₆，U₇，U₈，U₉)，它们是同时接线却同软件控制分别使用，然后对数/模转换电路，模/数转换电路、多级微分放大电路、模/数转换电路等进行控制。

本发明具有的优点和积极效果是：通过计算机的并行接口直接控制伏安极谱极谱电路板，故不受计算机插槽多少的限制，操作灵活、结构简单、体积小，又因是并行数据传播，所以速度快、效率高、灵敏度高、且成本低、价格便宜。

附图说明：

图1是本发明的工作原理示意图

图2是本发明的逻辑电路示意图

图3是本发明的数/模转换电路示意图

图4是本发明的模/数转换电路示意图

具体实施方案：

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1-4图4，如图1所示本发明由计算机主机和伏安极谱电路板组成，它们通过并行接口通讯电缆一头插在计算机并行接口的二十五芯插座上，另一端插在伏安极谱电路板上而将它们连接起来。首先，把电化学传感器和它的硬件连接到计算机上，并行引接口作为计算机与其数据获取设备的联系装置。其工作原理是：

并行接口给伏安极谱电路板中的逻辑控制电路提供数据信号、控制信号，通过数/模转换电路配合相应的软件，可产生各种形状的模拟电压波形，即扫描电压，该电压通过电位恒定电路调整后加至电化学传感器(电极)上，在传感器上不同的待测离子就会产生不同的微电流信号，它经电流检测电路、多级微分放大电路等一系列模拟处理，将信号放大使其方便的进入模/数转换电路，并将传感器上反映出的信号送入计算机，由计算机进行数据处理后即可传到用户要求的各种数据处理结果。

该仪器在使用时如图2所示，在逻辑控制电路中，DB25是计算机并口对外的二十五芯接插件，其中，脚1，脚14，脚16，脚17四根是可由程序控制的对外控制线，图2中脚1可发出控制信号。

①当写数据时，接U1D非门74LS04，当需要向D/A写数据时，程序控制使脚1，脚14同时为低电平，脚1经过U₁D非门后变成高电平并分别接U₃A与U₃B三输入与非门的一个输入端1与3上，脚14经U₁A非门后为高电平并分别接U₃A与U₃B三输入与非门的另一输入端3与5，当U₃A上的输入端A1为高电平时，U₃A上三个输入端同时为高电平，则U₃A的输出为低电平再经U₁B非门后为高电平并将此信号接到数据缓冲器U5的11脚LE上，这时U5输出端可到有效的数据信号而并D/A输送，其他时，当A1为低电平时则U3A的输出为高电平此时LE为低电平而无效，则U5不工作。同样道理，U6的工作与否由U3B上A2来控制，写数据时可分两次向外设发送数据，A1与A2则用来控制往哪个口(U5、U6)写数据。

②读数据时，程序控制使DB25上脚1为高电平它直接接在U4A与U4B三输入与非门上的一个输入端1与3上，脚14经U1A非门后为高电平接U4A与U4B的另一输入端13与5上，当A3为高电平时，U4A输出为低电平，它直接接到U8的1与19(1G与2G)上，使之有效，此时来自AD的数据出现在并口的数据端，供程序读取，当DB25中脚1为高电平，脚14为低电平，A4为高平时，U4B输出为低电平，则可读写U9提供的另外八位数据。A3、A4可以直接控制U8、U9的工作状态。即同时接线却可分别使用。

③对外写地址时，脚17为低电平经U1C非门输出为高电平接到U3C的两个输入端10与11，而脚1为低电平时经U1D非门输出为高电平接到U3C的另一输入端9上，这时，U3C与非门输出为低电平又经U1F非门后输出为高电平接U7的11脚LE上，此时并口数据线上的有效数据，被U7锁存，U7的输出可做为仪器的控制线。DB25中脚2-脚9是并行接口提供的数据线，在图2所采的线路中，这些数据线用软件编程而设置成双向的，同时该线路是为数/模转换电路，模/数转换电路提供两个八位的数据输入，输出读写操作设置的。

由图2中，数据缓冲器U5、U6芯片控制的数/模电路，如图3所示它由型号AD7538的数/模转换芯片及外围器件组成的十四位数/模转换电路，该电路在本仪器中用来产生电化学测量时加在电极上的各种扫描电压，该电压通过电位恒定电路后加至各种电化学传感器上。电极上得到的微弱伏安电流信号必须进行放大等处理使之成为幅度合适的电压信号，为此，必须经过电流检测及多级放大电路使输入信号的幅度得到放大而且把电极上得到的电流信号转换成电压输出。要对电极上的伏安极谱信号进行数据处理就必须有一个如图4所示的模/数转换电路，把经检测、放大后的电压信号转换成相应的数据输入计算机主机，它要求允许输入信号有一定的幅度变化，又不能使数据的精度太低，通常模/数转换芯片的允许输入幅度最好在10伏左右。图4所示为由型号AD679的模/数芯片及外围器件组成的十四位模/数转换电路，它把电化学传感器在扫描电压作用下产生的经模拟放大后的电信号输入至计算机进行数据处理。AD679芯片内有采样保持电路、高精度参数电压源及内部时钟电路、数据总线接口与微机的八位总线接口完全兼容，十四位数据以八位加六位的格式分两次输出，特别适合于和八位数据总线接口。通过模/数转换电路，可把伏安极谱测定需的曲线信号输入到计算机中，并通过显示屏反映出来，用打印机将该曲线打印出来即可。

Claims (2)

1、一种智能型伏安极谱仪它由计算机与伏安极谱电路板组成，伏安极谱电路板包括逻辑控制电路、数/模转换电路、电位恒定电路、电流检测电路、多级微分放大电路、模/数转换电路，其特征在于：伏安极谱电路板通过一条并行接口通讯电缆与计算机相连，即该并行接口通讯电缆一端插在伏安机谱电路板总插座上，另一端插在计算机的并行接口上；计算机的通用并行接口为外设提供25芯的插座。

2、根据权利要求1所述的智能型伏安极谱仪其特征在于：所述计算机的通用并行接口的25芯插座中脚1、14、16、17提供控制信号，由计算机发送给外设，通过六个门及三个三输入的与非门，并经过组合分别控制五个数据缓冲器(U₅，U₆，U₇，U₈，U₉)，它们是同时接线却由软件控制分别使用，然后对数/模转换电路、多级微分放大电路、模/数转换电路等进行控制。

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