[实用新型]水溶液的电阻率采样电路

说明书

技术领域

本实用新型属于水质检测技术领域，具体涉及一种水溶液的电阻率采样电路。

背景技术

随着社会发展的不断进步，无论是在工业还是生活方面，人们对于水质的要求日益提高，水的电导率是评价水质的一个重要指标，而水溶液的电阻率是推算水溶液的电导率的重要依据；但是由于水溶液的电阻率会受到很多方面的影响，人们目前使用的水溶液电阻率检测装置的检测值往往不稳定且误差较大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通过稳定方波信号进行水溶液的电阻率精密检测的电路。

本实用新型包括稳压模块、电压反向模块、单片机、方波产生模块、电压比较模块、方波切档输出模块、电压跟随模块、电导电极、信号放大模块和模拟量输出模块。所述的稳压模块通过稳压芯片将外部输入的3.3V电压稳压到2.5V提供给单片机、方波产生模块及电压反向模块。所述的电压反向模块将稳压模块提供的2.5V电压转化为-2.5V提供给方波产生模块；所述的方波产生模块在单片机的控制下通过第一逻辑芯片产生第一方波信号，并通过电阻分压的方式得到与第一方波信号峰值不同且周期相等的第二方波信号和第三方波信号。所述的单片机控制电压比较模块向方波切档输出模块发送指令；所述的方波切档输出模块选择第一方波信号、第二方波信号或第三方波信号中的一个作为第四方波信号传输到电压跟随模块。所述的电压跟随模块产生一个与第四方波信号波形完全相同的第五方波信号并传输给电导电极。第五方波信号经过电导电极后降压为第六方波信号并输入信号放大模块；所述的信号放大模块将第六方波信号放大为第七方波信号。所述的模拟量输出模块将第七方波信号转化为直流电压信号传输给单片机。

所述的稳压模块包括稳压芯片，所述的稳压芯片采用TL431ACDBZR稳压芯片。第一电阻R1的一端接3.3V电压，另一端接稳压芯片的阴极、参考极及第一电容C1的一端；稳压芯片阳极及第一电容C1的另一端均接地；稳压芯片的阴极即稳压模块的输出端。

所述的电压反向模块包括第一运算放大器；所述的第一运算放大器的反向输入端接第三电阻R3及第二电阻R2的一端，第三电阻R3的另一端接稳压模块的输出端；第二电阻R2的另一端接第一运算放大器的输出端。第一运算放大器的正向输入端接第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端接地；第一运算放大器的正供电电压端接第三电容C3的一端及5V电压，第三电容C3的另一端接地；第一运算放大器的负供电电压端接第二电容C2的一端及-5V电压；第二电容C2的另一端接地。第一运算放大器的输出端即电压反向模块的输出端。

所述的单片机采用STM8L052R8单片机。单片机的VDD1、VDD2、VDD3及VDDA管脚接3.3V电压；单片机的VREF+管脚接稳压模块的输出端VOUT1，单片机的VSS1、VSS2、VSS3及VSSA管脚接地。

所述的方波产生模块包括第一逻辑芯片；所述的第一逻辑芯片采用74HC4053D逻辑芯片。第一逻辑芯片的A、C、Y1C、Y0C、Y1A、Y0A、VSS、YC及YA管脚均接地；第一逻辑芯片的B管脚接单片机的第一管脚，单片机的第一管脚具有PWM输出功能；第一逻辑芯片的Y1B管脚接稳压模块的输出端；第一逻辑芯片的Y0B管脚接电压反向模块的输出端；第一逻辑芯片的VDD管脚接第四电容C4的一端及5V电压；第四电容C4的另一端接地。第一逻辑芯片的VEE管脚接第五电容C5的一端及-5V电压；第五电容C5的另一端接地。第一逻辑芯片的YB管脚接第五电阻R5的一端；第五电阻R5的另一端接第六电阻R6的一端；第六电阻R6的另一端接第七电阻R7的一端；第七电阻R7的另一端接地。第一逻辑芯片的YB管脚即方波产生模块的第一方波信号输出端；第五电阻R5接第六电阻R6的那端即方波产生模块的第二方波信号输出端；第六电阻R6接第七电阻R7的那端即方波产生模块的第三方波信号输出端。