一種酸度離子計檢定校準裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種酸度離子計檢定校準裝置，屬于酸度離子測試測量領(lǐng)域，包括邏輯信號發(fā)生器和第一、第二D/A轉(zhuǎn)換器，邏輯信號發(fā)生器輸出端分別連接第一D/A轉(zhuǎn)換器和第二D/A轉(zhuǎn)換器，第一D/A轉(zhuǎn)換器和第二D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端共同連接加法器，加法器輸出端與運算放大器、高阻、輸出設(shè)備依次連接；還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發(fā)生器，邏輯信號發(fā)生器通過通信設(shè)備連接平板電腦；還設(shè)置有電壓基準源，電壓基準源與加法器相連。本實用新型具有噪聲低、穩(wěn)定時間快和低功耗等優(yōu)點。
【專利說明】一種酸度離子計檢定校準裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及酸度離子測試測量領(lǐng)域，具體涉及一種酸度離子計檢定校準裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的酸度離子計檢定校準裝置多采用高精度基準源、斬波調(diào)零等自穩(wěn)零運放和DAC來實現(xiàn)，其原理是利用DAC分壓電阻網(wǎng)絡(luò)或者脈寬調(diào)制的方式對精密基準輸出電壓進行調(diào)理，得到預設(shè)的輸出標準信號，結(jié)構(gòu)主要由電壓基準芯片、運算放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和高阻器等構(gòu)成，性能主要依靠了每一級均采用低溫漂器件。由于過于考慮溫度穩(wěn)定性，不可避免地帶來功耗增加、帶寬噪聲較大等問題。傳統(tǒng)的檢定儀還存在集成度低、智能化程度低、功能比較單一、穩(wěn)定時間長、體積大以及操作不方便的問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有酸度離子計檢定校準裝置穩(wěn)定時間長、功耗大等問題，本實用新型提供了一種酸度離子計檢定校準裝置，本裝置具有噪聲低、穩(wěn)定時間快和低功耗等優(yōu)點。
[0004]本實用新型的具體方案是:
[0005]一種酸度離子計檢定校準裝置，包括邏輯信號發(fā)生器和第一、第二 D/A轉(zhuǎn)換器，所述邏輯信號發(fā)生器輸出端分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器，所述第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端共同連接加法器，所述加法器輸出端與運算放大器、高阻、輸出設(shè)備依次連接；還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發(fā)生器，所述邏輯信號發(fā)生器通過通信設(shè)備連接平板電腦；還設(shè)置有電壓基準源，所述電壓基準源與加法器相連。
[0006]進一步的，所述通信設(shè)備基于bluetooth low energy 4.0平臺。
[0007]進一步的，所述高阻的阻值為IG或者3G。
[0008]進一步的，所述邏輯信號發(fā)生器型號為C8051F410，所述第一、第二 D/A轉(zhuǎn)換器的型號為LTC2641，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為ADS1232。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]I)降低了整個帶寬內(nèi)的噪聲。
[0011]2)減少了由運算放大器等中間環(huán)節(jié)帶來的系統(tǒng)漂移。
[0012]3)相對于恒溫基準酸度離子檢定校準裝置，本裝置具有更快的穩(wěn)定時間和更優(yōu)的功耗。
[0013]4)利用低功耗藍牙技術(shù)，減少了系統(tǒng)功耗，增強了設(shè)備的便攜性和電池續(xù)航。
[0014]5 )采用平板電腦控制，手持操作，方便流暢，界面友好。
[0015]6)多點校準，能對溫度、電量實時顯示、能遠程關(guān)機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為傳統(tǒng)酸度離子計檢定校準裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本酸度離子計檢定校準裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]本實用新型一種酸度離子計檢定校準裝置，包括邏輯信號發(fā)生器和第一、第二 D/A轉(zhuǎn)換器，邏輯信號發(fā)生器輸出端分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器，第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端共同連接加法器，加法器輸出端與運算放大器、高阻、輸出設(shè)備依次連接；還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發(fā)生器，邏輯信號發(fā)生器通過通信設(shè)備連接平板電腦；還設(shè)置有電壓基準源，電壓基準源與加法器相連。
[0019]在本實用新型中，基于Ippm級溫漂的高穩(wěn)定電壓基準源，將第一、第二D/A轉(zhuǎn)換器兩路的輸出信號以不同的權(quán)重疊加，在-2V?+2V范圍內(nèi)合成22bit的電壓精度，同時利用干簧管繼電器和高阻值玻璃釉膜電阻并聯(lián)后串聯(lián)模擬酸度離子計探頭的高輸出阻抗，最后將信號通過輸出設(shè)備輸出。用作加權(quán)合成級和基準升壓級的運算放大器均為AD708BQ。AD708BQ是一款極高精度、雙通道、單芯片運算放大器。此運算放大器最大失調(diào)電壓和失調(diào)電壓漂移在所有雙通道雙極性運算放大器中是最佳的，此外，其匹配特性也是所有雙通道運算放大器中最佳的。傳統(tǒng)酸度離子計檢定儀通常采用斬波穩(wěn)零型運放運算放大器，此類放大器通常具有極低的溫度飄移特性和DC噪聲。但是在斬波頻率附近具有非常大的噪聲，本實用新型采用的雙極性輸入級方案旨在解決傳統(tǒng)檢定儀中不可避免的帶寬噪聲高的問題。另外，還將高精度A/D轉(zhuǎn)換器和邏輯信號發(fā)生器相配合，實現(xiàn)了系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制。也采用了自校準方式，使得本裝置能快速高效的輸出，同時有低功耗的優(yōu)點。采用無線通信技術(shù)，具體為低功耗藍牙技術(shù)與平板電腦通訊相配合，使得本裝置具有高效、友好的人機操作界面，可放置或手持操作，達到了便攜性及智能化等要求。其中，藍牙技術(shù)是基于bluetooth low energy 4.0 平臺。
[0020]本實用新型的高阻的阻值可為低阻值、IG或3G。
[0021]在精密測量應用方面，為了減少外界溫度變化對儀器性能的影響，對電壓基準或者儀器整體通常是采用恒溫處理。如6位半DMM中常用到的LM399 (Linear、NS)，然而此類處理方式會帶來老化加速、穩(wěn)定時間長、更高的系統(tǒng)功耗等問題，因此需要有AC供電或者更大容量的電池才行。為了適應更優(yōu)的功耗要求，本實用新型中采用了 lppm (max)溫漂的高性能MAX6325做系統(tǒng)基準，即“冷基準”，配合相對溫漂僅0.3ppm的孿生分壓電阻來實現(xiàn)系統(tǒng)的高溫度穩(wěn)定性和低功耗，相對恒溫基準具有更快的穩(wěn)定時間和更優(yōu)的功耗。
[0022]本實用新型中，經(jīng)過高位表分段校準后的A/D轉(zhuǎn)換器，具有相當?shù)木龋鳛橄到y(tǒng)的“真值”。建立Vad。= a*Vda?！猰aste+b*Vda?！猻lave+c模型，用“真值”和數(shù)學模型可以得到若干個三元一次方程組，通過矩陣求解超定方程，將該離散點擬合成一組三元一次方程，最終用行列式計算法則算出a，b，c的值。而后，對a，b，c的值進行修正，用修正后的a，b，c的值并結(jié)合AE的孿生電阻，實現(xiàn)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)，使得設(shè)定值逼近“真值”。
[0023]本實用新型中，所述邏輯信號發(fā)生器型號為C8051F410，所述D/A轉(zhuǎn)換器的型號為LTC2641，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為ADS1232，所述電壓基準源器件的型號為MAX6325，所述述高阻值電阻的型號為北京718廠生產(chǎn)的RI80型高壓高阻玻璃釉膜固定電阻器，所述繼電器的型號為英國Pickering公司生產(chǎn)的101-1-B-5/1D或101-1-A-5/1D型干簧管繼電器。
【權(quán)利要求】
1.一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:包括邏輯信號發(fā)生器和第一、第二 D/A轉(zhuǎn)換器，所述邏輯信號發(fā)生器輸出端分別連接第一 D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器，所述第一D/A轉(zhuǎn)換器和第二 D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端共同連接加法器，所述加法器輸出端與運算放大器、高阻、輸出設(shè)備依次連接；還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發(fā)生器，所述邏輯信號發(fā)生器通過通信設(shè)備連接平板電腦；還設(shè)置有電壓基準源，所述電壓基準源與加法器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:所述通信設(shè)備基于 bluetooth low energy 4.0 平臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:所述高阻的阻值為1G或者3G。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:所述邏輯信號發(fā)生器型號為C8051F410，所述第一、第二 D/A轉(zhuǎn)換器的型號為LTC2641，所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號為ADS1232。
【文檔編號】G01N33/00GK204241459SQ201420777856
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】楊嘉偉, 張程, 王顯建 申請人:四川中測標物科技有限公司, 中國測試技術(shù)研究院化學研究所