一种PH传感器信号采集电路的制作方法

本实用新型涉及测试技术领域，特别涉及一种PH传感器信号采集电路。

背景技术：

目前有机废弃物的综合利用，包括利用禽畜粪便、秸秆等农业废弃物、生活垃圾、餐厨垃圾等城市废弃物生产生物质能和有机肥等产品，推动城市(新农村)分布式能源站建设和循环经济的发展。

其中，厌氧发酵环节尤为重要，在沼气工程中，VFA为厌氧发酵产沼气流程中的最重要中间产物，VFA含量比例控制好与坏直接影响工程产气量。但由于其呈现弱酸性，含量过高时容易导致厌氧发酵罐酸化，从而抑制甲烷菌的活性，沼气量下降，甚至导致厌氧发酵失败；当VFA含量过低，又会影响沼气生产效率。

国内关于VFA在线监测仪器的研发较少，可靠性比较低，国外在VFA方面研发投入较多，技术较为完善，但缺点是价格昂贵。目前在厌氧发酵调节方面主要依靠检测PH值，并通过控制PH值进行调整，使得沼气产量结果及预测带有不确定性，或者按照历史数据进行规律性总结。

PH传感器内阻较大，需要输入高阻抗运放，由于在PH的电压范围为：-414.12～414.12mV，单位PH间电压为59.16mV，精确度要求在0.01PH，则0.01PH对应的电压为0.5916mV，所以需要采用运放进行放大降低PH传感器的检测误差。因此，如何提供一种结构简单、体积小、成本低的PH传感器信号采集电路，是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提出一种PH传感器信号采集电路。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种PH传感器信号采集电路，包括PH传感器信号调理电路和温度采集电路；

所述PH传感器信号调理电路包括3个高输入阻抗运算放大器、3.3V参考电压基准Q2和双极运放U5，第一高输入阻抗运算放大器U2的第3引脚通过第十六电阻R16与第一二端接口P1的第一端相接，第一高输入阻抗运算放大器U2的第6引脚分两路，第一路经第十一电阻R11与第一高输入阻抗运算放大器U2的第2引脚相接，第二路经第十二电阻R12与第三高输入阻抗运算放大器U4的第2引脚相接；所述第二高输入阻抗运算放大器U3的第3引脚经第二十一电阻R21与第一二端接口P1的第二端相接且经并联的第二十五电阻R25接地，所述第一高输入阻抗运算放大器U2的第2引脚还通过第十八电阻R18与第二高输入阻抗运算放大器U3的第2引脚相接，所述第二高输入阻抗运算放大器U3的第6引脚经第十九电阻R19与其第2引脚相接且经第二十四电阻R24与第三高输入阻抗运算放大器U4的第3引脚相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第3引脚还经第二十六电阻R26接地，第三高输入阻抗运算放大器U4的第1引脚与滑动电阻R23的第一固定端相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第5引脚与滑动电阻R23的第二固定端相接，所述滑动电阻R23的滑动端与负电源VSS相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第6引脚经第十三电阻R13与第三高输入阻抗运算放大器U4的第2引脚相接且还与第二十电阻R20的一端相接，所述双极运放U5的第3引脚分三路，第一路经第十七电阻R17与3.3V参考电压基准Q2的Vout引脚相接，第二路经第二十二电阻R22接地，第三路与第二十电阻R20的另一端相接；所述3.3V参考电压基准Q2的第2引脚经第十四电阻R14接地，所述双极运放U5的第6引脚经第十五电阻R15与双极运放U5的第2引脚相接且为PH传感器信号调理电路的输出端Port01；

所述温度采集电路包括高精度通用仪表放大器U1和3.3V稳压源Q1，所述高精度通用仪表放大器U1的第1引脚通过第七电阻R7与其第8引脚相接，所述高精度通用仪表放大器U1的第3引脚分两路，一路经串联的第四电阻R4和第三电阻R3与第二二端接口P2的第一端相接，另一路经第九电阻R9与第二二端接口P2的第二端相接；所述串联第四电阻R4和第三电阻R3的公共端分三路，第一路经第二电阻R2与电源VCC输出端相接，第二路与稳压源Q1的第1引脚相接，第三路与稳压源Q1的第2引脚相接；所述第二二端接口P2的第二端与稳压源Q1的第3引脚相接且接地，所述高精度通用仪表放大器U1的第6引脚为温度采集电路的信号输出端Port02。

可选地，所述第一二端接口P1安装PH传感器。

可选地，所述第二二端接口P2安装温度传感器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种PH传感器信号采集电路，其结构简单，设计合理，体积小，成本低，且精度高，响应快，使用效果好，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种PH传感器信号采集电路的PH传感器信号调理电路的电路图；

图2为本实用新型一种PH传感器信号采集电路的温度采集电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种PH传感器信号采集电路，包括PH传感器信号调理电路和温度采集电路，如图1所示，所述PH传感器信号调理电路包括3个高输入阻抗运算放大器U2、U3、U4、3.3V参考电压基准Q2和低噪声非斩波稳零的双极运放U5，第一高输入阻抗运算放大器U2的第3引脚通过第十六电阻R16与第一二端接口P1的第一端相接，第一高输入阻抗运算放大器U2的第6引脚分两路，第一路经第十一电阻R11与第一高输入阻抗运算放大器U2的第2引脚相接，第二路经第十二电阻R12与第三高输入阻抗运算放大器U4的第2引脚相接；所述第二高输入阻抗运算放大器U3的第3引脚经第二十一电阻R21与第一二端接口P1的第二端相接且经并联的第二十五电阻R25接地，所述第一高输入阻抗运算放大器U2的第2引脚还通过第十八电阻R18与第二高输入阻抗运算放大器U3的第2引脚相接，所述第二高输入阻抗运算放大器U3的第6引脚经第十九电阻R19与U3的第2引脚相接且经第二十四电阻R24与第三高输入阻抗运算放大器U4的第3引脚相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第3引脚还经第二十六电阻R26接地，第三高输入阻抗运算放大器U4的第1引脚与滑动电阻R23的第一固定端相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第5引脚与滑动电阻R23的第二固定端相接，所述滑动电阻R23的滑动端与负电源VSS相接，所述第三高输入阻抗运算放大器U4的第6引脚经第十三电阻R13与第三高输入阻抗运算放大器U4的第2引脚相接且还与第二十电阻R20的一端相接，所述双极运放U5的第3引脚分三路，第一路经第十七电阻R17与3.3V参考电压基准Q2的Vout引脚相接，第二路经第二十二电阻R22接地，第三路与第二十电阻R20的另一端相接；所述3.3V参考电压基准Q2的第2引脚经第十四电阻R14接地，所述双极运放U5的第6引脚经第十五电阻R15与双极运放U5的第2引脚相接且为PH传感器信号调理电路的输出端Port01。

如图2所示，所述温度采集电路包括高精度通用仪表放大器U1和3.3V稳压源Q1，所述高精度通用仪表放大器U1的第1引脚通过第七电阻R7与其第8引脚相接，U1的第3引脚分两路，一路经串联的第四电阻R4和第三电阻R3与第二二端接口P2的第一端相接，另一路经第九电阻R9与第二二端接口P2的第二端相接；所述串联第四电阻R4和第三电阻R3的公共端分三路，第一路经第二电阻R2与电源VCC输出端相接，第二路与稳压源Q1的第1引脚相接，第三路与稳压源Q1的第2引脚相接；所述第二二端接口P2的第二端与稳压源Q1的3引脚相接且接地，所述U1的第6引脚为温度采集电路的信号输出端Port02。

上述的一种PH传感器信号采集电路，所述第一二端接口P1安装PH传感器。

上述一种PH传感器信号采集电路，所述第二二端接口P2安装温度传感器。

本实用新型提供了一种PH传感器信号采集电路，其结构简单，设计合理，体积小，成本低，且精度高，响应快，使用效果好，便于推广使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。