[发明专利]一种电化学离子选择性电极法实现深层位溶液pH值的自动监测系统及方法

摘要

一种电化学离子选择性电极法实现深层位溶液pH值自动监测系统及其方法，包括内置精度智能补偿软件的微处理器、pH电极、信号调理单元、温度采集单元、CAN总线通讯单元、上位机控制管理单元和负载电源管理单元；负载电源管理单元负责将电池电压转换为供电路工作电压额并控制相应负载开关以为信号调理单元、温度采集单元和CAN总线通讯单元提供工作电压；信号调理单元输出微处理器单元的输入；温度采集单元中输出端与微处理器I/O口连接；上位机控制管理单元通过CAN总线通讯单元完成对微处理器单元参数和命令的配置和修改。其可实现超低功耗运行，无需动力源支持，并解决了深层位电极抗压和长期在线无法手动校正的难题，可对深部层原位溶液pH值自动化监测。

主权项

一种电化学离子选择性电极法实现深层位水溶液pH值自动监测系统，其特征在于包括：一内置有精度智能补偿软件的微处理器单元；一pH电极单元，含有一可置于监测点的具有压力平衡机制的pH电极，该pH电极输出与被测溶液氢离子活度的对数呈线性关系的电位信号；一信号调理单元，其由阻抗匹配电路、低通滤波电路和电压抬升电路组成；pH电极单元输出端与阻抗匹配电路输入端相连，阻抗匹配电路的输出信号经低通滤波器后，由电压抬升电路调理为正向电压信号；一温度采集单元，至少含有一个温度传感器；一进行数据双向收发的CAN总线通讯单元；一上位机控制管理单元，包括上位机及可将上传的CAN总线数据转换为USB格式数据的CAN‑USB转换器；一负载电源管理单元，包括一个电池、一路可将电池电压转换为供电路工作电压额的低压差线性稳压器（LDO）和三路负载开关；其中，低压差线性稳压器（LDO）向微处理器单元供电，三路负载开关由微处理器单元I/O口控制关闭或打开以为信号调理单元、温度采集单元和CAN总线通讯单元提供工作电压；所述的信号调理单元的信号输出端接微处理器单元的信号采集输入端；所述温度采集单元中的温度传感器输出端与微处理器I/O口连接；所述的上位机控制管理单元通过CAN总线通讯单元的CAN‑USB转换器完成对微处理器单元参数和命令的配置和修改。