[实用新型]一种智能pH传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质在线自动监测装置领域，具体为一种智能pH传感器。

背景技术

水的pH值是水环境的重要因子，影响到水中生物的生存和水质生态环境的变化。水的pH值对于水环境保护、水产养殖等的研究和应用都具有重要意义，是水质检测、污染监测的最基本观测项目之一。

目前，我国水质监测手段仍是传统的实验室手工分析方法，导致分析数据滞后。面对水质在线自动监测技术的发展，研制一种智能pH传感器具有广泛的应用前景。

智能PH传感器融合当前先进信号处理技术，是以传感器技术为基础，并集成微处理器具有对小信号采集处理和信息交换能力的智能传感器。通过信号采集与处理电路，快速准确有效的反映出水的pH值并实时将数据传输给水质在线自动监测系统。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能pH传感器，以解决现有技术水质监测依赖实验室手工分析的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种智能pH传感器，其特征在于：包括有电路板、pH复合电极，所述pH复合电极由温度电极、pH电极构成，所述电路板上集成有pH电极接头、温度电极接头、信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块、485通讯模块、电源管理模块、电源和通讯接口，所述pH电极通过pH电极接头、温度电极通过温度电极接头分别接入信号调理模块输入端，信号调理模块输出端与A/D转换模块输入端连接，A/D转换模块输出端接入微处理器模块，所述485通讯模块亦接入微处理器模块，所述电源和通讯接口接入电源管理模块，电源管理模块分别供电至信号调理模块、A/D转换模块、微处理器模块、485通讯模块。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述微处理器模块采用ATmega-328p。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述A/D转换模块采用MAX186芯片。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述485通讯模块采用MAX13487芯片以及连接在MAX13487芯片上的高速光耦。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述电源管理模块采用隔离式DC/DC电源模块。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述pH电极接头采用BNC接头。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述温度电极采用间距3.5mm接头。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述信号调理模块采用2个电压跟随器，一个减法器和一个低通滤波器，用于对采集的pH信号和温度信号进行信号放大和处理。

所述的一种智能pH传感器，其特征在于：所述电源与通讯接口与电路板上电源管理模块和485通讯模块相连接，实现智能pH传感器的外部供电和与外部设备或系统的通讯功能。

本实用新型中，pH电极和温度电极输出的信号经信号调理模块，A/D转换模块、微处理器模块运算处理后的数据通过485通讯模块上传给水质在线自动监测系统，本实用新型可以接受水质在线自动监测系统下传命令，实现与水质在线自动监测系统的集成化。同时本实用新型带有温度电极，实现pH测量时的自动温度补偿，提高了pH测量精度。

本实用新型的优点：

在电路板中，采用电源隔离与通信隔离，可以有效的防止信号干扰。

本实用新型带有温度自动补偿，采用温度电极测量环境温度，对非标准温度的溶液进行自动补偿。

本实用新型将pH电极输出的模拟信号转换成数字信号通过485通讯模块上传给水质在线自动监测系统，实现长距离实时传输，提高的数据的精度和稳定性。

pH电极与电路板采用BNC接头连接，温度电极采用间距3.5mm接头连接，便于电极的更换维护。

本实用新型具有功耗低、抗干扰强、体积小、重量轻的优点，信号响应迅速，安装和维护方便等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型信号传输原理框图。

具体实施方式