pH值是表示溶液酸碱浓度的基本参数,pH值的测量在电力、环保、化工等部门被广泛应用。以玻璃电极作传感器的电位测量法是应用最广泛的一种工业上测量溶液pH值的方法。影响这种方法测量准确性的因素主要有三个方面:溶液温度、玻璃电极高内阻和电极偏差。 论文中设计和实现了一种智能酸碱浓度测试仪,以玻璃电极为传感器采用电位法测量溶液的酸碱浓度。选用PT100铂热电阻温度传感器测量溶液温度,对玻璃电极进行温度补偿,采用桥路和单运放差动放大电路对PT100铂热电阻温度传感器信号检测放大,软件校正温度传感器和测量电路的非线性,软件校准测量电路的零点和满度,消除测量电路的系统误差,提高补偿温度的测量精度。采用高阻、低漂移运放TLC2254组成高阻差动放大电路用于酸度电极信号测量。为了消除电极引线和线路板上接线端子漏电影响测量电路的输入阻抗,采用高阻绝缘线连接电极并将高阻绝缘线直接焊在印刷线路板上;同时,印刷电路板上加绝缘环,消除线路板绝缘电阻对放大电路输入阻抗的影响。软件校正电极偏差,并给出校准算法。 智能酸碱浓度测试仪以W78E58单片机为核心,采用SPI串行接口部件,全贴片CMOS集成电路设计,电路简单,结构轻巧,功耗低;具有电源监视电路和看门狗电路,并采取光电隔离技术将供电电源与测量电路隔离以增强可靠性和抗干扰能力;输入输出加有保护电路,误加高压不会损坏仪器;设计有隔离的RS485标准串行口,通讯协议兼容研华ADAM4000系列,能够直接接入RS485总线网络,被组态软件支持。软件程序由C51语言编写,程序编写中采用模块化结构和相应的文档说明,分级驱动。软件实现了测试仪多种智能化功能,软件设定各种参数,软件实现了测试仪的自校验。 在实验室中,用精密信号源FLUKE5500A和精密电阻箱分别模拟复合玻璃电极.