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智能电导率系统电路设计详解【欧宝体育】

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欧宝体育娱乐_电导率是取决于水溶液导电性的电物理量,电阻率的倒数以电导率用希腊字母响应,=1/。一般来说,电导率的测量温度为标准温度(25C)。液体中水的电导率是根据水质最重要的指标。电导率测定在日常生产和生活中是比较普遍的应用。

例如,用于测量饮用水的电导率,以检测水中不含电解质的浓度,测定沿海地下水的电导率,以查看地下水缴纳海水的侵略度。另外,还可以通过测量电导率的方式来区分地沟油等。

本文考虑到电导率测量的广泛应用,设计了测量溶液电导率的智能测量仪。测量电导率仪所需的正弦橡胶由芯片AD5933 欧宝体育娱乐($21.7080)构建。正弦信号的大小和频率可以通过芯片调整。

有AD5933的外部终端阻抗时,阻抗电阻可以通过傅里叶变换后实际R和虚拟I在AD5933中计算,并留在内部寄存器中。这样就能知道傅里叶变换后的大小。AD5933的硬件连接图如图1的右图所示。图1AD5933的硬件连接图为了提高AD5933输入信号的准确性,使用频率为16.384MHz的主动晶体芯片获得外部时钟。

AD5933内部ADC的采样频率是外部时钟MCLK的1/16,因此最终转入内部ADC的频率是16.384/16=1.204MHz,因此芯片分辨率为1.024MHz/1024=1kHz,是1000的整数。最后,DFT转换后,电阻的实部和虚部仍保留在AD5933的寄存器中,单片机可以通过AD5933的SCL插槽和SDA插槽用总线加载寄存器的结果。输入AD5933的正弦波通过两个100F和100nF大小的电容器并行展开DC元件,并针对运算放大器AD8605 ($0.7080)的输入端,采取措施阻断输入信号的DC元件。

由于AD5933内部操作的同一输出端具有1/2VDD的相反偏置电压,因此AD8605的同一相互输出端也再次增加了1/2VDD的相反偏置电压,以防止正弦信号超过最大3V时产生噪音。温度测量电路需要测量水溶液的温度来补偿结果,因为水溶液的温度对测量结果有很大的影响。电导率测量仪在测量温度时使用PT100 ($5.8752)钚电阻,其电阻值随着温度的提高而变小,因此用温度系数热敏电阻测量。

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将钚电阻与其他三个高精度电阻连接在一起,形成桥电路,当桥处于平衡状态时,输入电压为0。温度变化时,全校输入的电压也不变。桥的输入电压输出到构建运算放大器中包含的差分放大器输出端,放大后发送到AD转换器。

电路的这一部分如图2的右图所示。图2温度测量电路AD开关电路系统使用的AD开关芯片为AD 7705 ($5 .-欧宝体育娱乐。

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