申请/专利权人：福建顺昌虹润精密仪器有限公司

申请日：2021-11-01

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN113866233B

主分类号：G01N27/30

分类号：G01N27/30;G01N27/416

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明公开了一种高精度在线溶解氧测量仪表，包括溶解氧采样电路、温补采样电路、MCU处理器和按键显示单元，所述溶解氧采样电路、所述温补采样电路和所述按键显示单元均分别与所述MCU处理器电连接；所述温补采样电路分为恒流基准电路、差动放大电路和二级放大电路。本发明高精度在线溶解氧测量仪表，一方面，所述温补采样电路的恒流基准电路中，通过逻辑反向器对所述恒流基准电路的输入端提供的电信号进行整形，整形后的电信号波形的噪声小，输入信号更稳定、可靠；另一方面，通过差动放大电路对温度信号进行放大，可全部或部分抵消，减少栅极电流，抑制共模信号干扰，大大减少输出信号的温漂，进而提高溶解氧的测量精度。

主权项：1.一种高精度在线溶解氧测量仪表，其特征在于：包括溶解氧采样电路、温补采样电路、MCU处理器和按键显示单元，所述溶解氧采样电路、所述温补采样电路和所述按键显示单元均分别与所述MCU处理器电连接；所述温补采样电路由温度采样端、逻辑反向器、运算放大器、电阻和电容组成，所述温补采样电路的所述温度采样端包括温度采样正向端NTCA和温度采样负向端NTCB，所述温补采样电路分为恒流基准电路、差动放大电路和二级放大电路；其中，所述恒流基准电路中，所述恒流基准电路的输入端IN到地间依次串联有逻辑反向器U8A、逻辑反向器U8B、电阻R14和电阻R20，电阻R14和电阻R20相连接的连接端与运算放大器U9A的同相输入端连接，运算放大器U9A的反相输入端与地间串联有电阻R26，运算放大器U9A的输出端与所述温度采样正向端NTCA连接，电阻R26和运算放大器U9A的反相输入端相连接的连接端与所述温度采样负向端NTCB连接；所述差动放大电路中，所述温度采样正向端NTCA与运算放大器U13A的同相输入端间串联电阻R29，运算放大器U13A的同相输入端与地间串联电阻R30，所述温度采样负向端NTCB与运算放大器U13A的反相输入端间联电阻R34，运算放大器U13A的反相输入端与运算放大器U13A的输出端间串联电阻R37；所述二级放大电路中，运算放大器U13B的同相输入端与运算放大器U13A的输出端间串联电阻R33，运算放大器U13B的反向输出端与地间串联电阻R41，运算放大器U13B的反向输出端与运算放大器U13B的输出端间串联电阻R40，运算放大器U13B的输出端与所述温补采样电路的输出端ColdT连接；所述溶解氧采样电路用于采集水溶液含氧量信号，并将采集到的水溶液含氧量信号传输给所述MCU处理器；所述温补采样电路用于采集水溶液温度信号，并将采集到的水溶液温度信号传输给所述MCU处理器；所述MCU处理器用于接收所述溶解氧采样电路传输的水溶液含氧量信号和所述温补采样电路传输的水溶液温度信号，并根据接收到的水溶液含氧量信号和水溶液温度信号得到最终的水溶液含氧量信号，及用于将得到的最终的水溶液含氧量信号发送给按键显示单元进行显示；所述温度采样正向端NTCA与电阻R29间设有运算放大器U10A，其中，运算放大器U10A的同相输入端与所述温度采样正向端NTCA连接，运算放大器U10A的反相输入端与运算放大器U10A的输出端间串联有电阻R31，电阻R31的两端并联有电容C30，运算放大器U10A的输出端与电阻R29连接；所述温度采样负向端NTCB与电阻R34间设有运算放大器U10B，其中，运算放大器U10B的同相输入端与所述温度采样负向端NTCB连接，运算放大器U10B的反相输入端与运算放大器U10B的输出端间串联有电阻R36，电阻R36的两端并联有电容C35，运算放大器U10B的输出端与电阻R34连接；电阻R14与运算放大器U9A的同相输入端间串联有电阻R4和电阻R1，运算放大器U9A的同相输入端与地间还串联有电容C14，电阻R4和电阻R1相连接的连接端与地间串联有电容C16；运算放大器U10A的同相输入端与所述温度采样正向端NTCA的连接线路上串联有电阻R27，运算放大器U10A的同相输入端与地间串联电容C20，运算放大器U10B的同相输入端与所述温度采样负向端NTCB的连接线路上串联有电阻R32，运算放大器U10B的同相输入端与地间串联电容C31；电阻R37的两端并联有电容C32；运算放大器U13B的输出端与所述温补采样电路的输出端ColdT的连接线路上串联有电阻R35，所述温补采样电路的输出端ColdT与地间串联有相并联的电容C33和电容C34；所述溶解氧采样电路包括溶解氧采样端、运算放大器、三极管、电阻和电容，所述溶解氧采样电路的所述溶解氧采样端包括溶解氧采样正向端Cath和溶解氧采样地端Anode，所述溶解氧采样电路分为溶解氧采样基准电路、一级运放电路和二级运放电路；其中，所述溶解氧采样基准电路中，运算放大器U15C的同相输入端与电源端VCC1连接，运算放大器U15C的反相输入端与NPN三极管Q1的基极间串联电阻R25，运算放大器U15C的输出端与NPN三极管Q1的基极间串联电阻R19，三极管Q1的集电极与电源端VCC2间串联电阻R16，NPN三极管Q1的发射极与运算放大器U15C的反相输入端连接，运算放大器U15C的反相输入端到地间依次串联电阻R24和电阻R21，电阻R24和电阻R21相连接的连接端与运算放大器U15B的反相输入端间串联电阻R3，运算放大器U15B的同相输入端接地，运算放大器U15B的反相输入端与运算放大器U15B的输出端间串联电阻R7，运算放大器U15B的输出端与运算放大器U15A的同相输入端间串联电阻R17；所述一级运放电路中，运算放大器U15A的反相输入端与溶解氧采样正向端Cath间串联电阻R12，运算放大器U15A的反相输入端与运算放大器U15A的输出端间串联电阻R15；所述二级运放电路中，运算放大器U15D的反相输入端与运算放大器U15A的输出端间串联电阻R2，运算放大器U15D的同相输入端与电源端VCC3间串联电阻R18，运算放大器U15D的同相输入端与地间串联电阻R13，运算放大器U15D的反相输入端与运算放大器U15D的输出端间串联R11，运算放大器U15D的输出端与所述溶解氧采样电路的输出端AD_SIn连接。

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