[发明专利]pH信号调理电路

说明书

本发明提供了一种pH信号调理电路，所述pH信号由pH电极输入至所述pH信号调理电路，包括级联的前置滤波单元和前置阻抗变换单元，前置滤波单元适于滤除pH电极引入的噪声，前置阻抗变换单元适于降低pH信号的输入阻抗，其中，前置滤波单元包括两路相同的前置滤波电路，其中一路前置滤波电路的输入端与pH电极中的一个电极相连接，另一路前置滤波电路的输入端与pH电极中的另一个电极相连接；前置阻抗变换单元包括两路相同的前置阻抗变换电路，两路前置阻抗变换电路的输入端分别与两路前置滤波电路的输出端相连接，两路前置阻抗变换电路的输出端作为pH信号调理电路的输出端。该pH信号调理电路提高了电路的稳定性和精度一致性。

技术领域

本发明主要涉及高精度测量领域，尤其涉及一种低电压高精度的pH 信号调理电路。

背景技术

pH测量被广泛应用于水质监测、工业控制、生化制药等行业。根据传统的pH测量技术，pH测量结果受pH测量电路所处的工作环境影响较大，例如环境温度会使pH测量结果的一致性和稳定性都受到影响。随着绿色生态和可持续性发展要求的增高，要求测量电路具备低电压、低能耗的优良性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低电压高精度的pH信号调理电路。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种pH信号调理电路，所述pH 信号由pH电极输入至所述pH信号调理电路，其特征在于，包括级联的前置滤波单元和前置阻抗变换单元，所述前置滤波单元适于滤除所述pH电极引入的噪声，所述前置阻抗变换单元适于降低所述pH信号的输入阻抗，其中，所述前置滤波单元包括两路相同的前置滤波电路，其中一路前置滤波电路的输入端与pH电极中的一个电极相连接，另一路前置滤波电路的输入端与pH电极中的另一个电极相连接；所述前置阻抗变换单元包括两路相同的前置阻抗变换电路，所述两路前置阻抗变换电路的输入端分别与所述两路前置滤波电路的输出端相连接，所述两路前置阻抗变换电路的输出端作为所述pH信号调理电路的输出端。

在本发明的一实施例中，还包括：电压转换单元，适于将包括正信号和负信号的pH信号转变为仅包括正信号的pH信号，所述电压转换单元包括两路相同的电压转换电路，所述两路电压转换电路的输入端分别与所述两路前置阻抗变换电路的输出端相连接，所述两路电压转换电路的输出端作为所述pH信号调理电路的输出端。

在本发明的一实施例中，还包括：后端滤波单元，适于滤除输入至所述后端滤波单元的信号噪声，所述后端滤波单元包括两路相同的后端滤波电路，所述两路后端滤波电路的输入端分别与所述两路电压转换电路的输出端相连接，所述两路后端滤波电路的输出端作为所述pH信号调理电路的输出端。

在本发明的一实施例中，还包括：后端阻抗变换单元，适于降低所述后端阻抗变换单元的输入阻抗，所述后端阻抗变换单元包括两路相同的后端阻抗变换电路，所述两路后端阻抗变换电路的输入端分别与所述两路后端滤波电路的输出端相连接，所述两路后端阻抗变换电路的输出端作为所述pH信号调理电路的输出端。

在本发明的一实施例中，所述输出端和模数转换单元的输入端相连接，所述模数转换单元适于将所述pH信号转换为数字信号。

在本发明的一实施例中，所述前置滤波电路包括第一RC滤波电路，所述第一RC滤波电路包括第一电阻和第一电容，其中，所述第一电阻的一端与一个所述pH电极相连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端相连接，并且所述第一电阻的另一端作为所述前置滤波电路的输出端；所述第一电容的另一端与一路所述前置阻抗变换电路的输入端相连接，所述第一电容的另一端还接地。

在本发明的一实施例中，所述前置阻抗变换电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的增益为1。

在本发明的一实施例中，所述第一运算放大器是高输入阻抗的运算放大器。