一种基于最小二乘法的ph值测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及PH值测量技术领域，具体为一种基于最小二乘法的PH值测量装置。
【背景技术】
[0002]PH值是水溶液的重要水化学特性参数之一，它可以直接反映水溶液中H+浓度，因此能够精确测量出水溶液的PH值显得至关重要。但PH值的测量对温度的依赖性很大，温度不仅对水溶液的PH值有影响，同时对PH值传感器复合电极电位也有影响，大大增加了测量难度。
[0003]为消除温度影响，通过对PH值测量原理的分析，提出了以最小二乘法为原理的PH值传感器温度补偿模型，此模型将水溶液的PH值转化为温度和电压的二元一次函数，综合考虑了温度的影响，提高了系统的测量精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种基于最小二乘法的PH值测量装置，已解决温度对水溶液的PH值和PH值传感器复合电极电位影响而导致测量不准确问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于包括:温度测量模块、PH值测量模块和信号处理模块。温度测量模块包括温度传感器电路；PH值测量模块包括PH值传感器、用于为PH值传感器提供基准电压的参考电压调整电路和信号放大电路；信号处理模块采用STM32F103VET6微处理器，结合最小二乘法处理接收到的电信号。
[0006]所述的一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于:所述的温度测量模块为系统的温度补偿模型提供精确的温度值。
[0007]所述的一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于:所述的参考电压调整电路为PH值传感器提供一个适中的基准电压，有效控制传感器的输出电压在微控制器的采样范围内。
[0008]所述的一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于:所述的信号放大电路对PH值传感器输出的毫伏级电压信号进行整形放大，提高微控制器的采样精度。
[0009]所述的一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于:所述的STM32F103VET6微处理器将接收到的模拟电压信号转换成数字量后，采用最小二乘法建立系统的温度补偿模型，可消除温度影响，使测量的结果更加精确。
[0010]本实用新型采用高灵敏度的PH值传感器对水溶液的PH值参数进行数据采集，采集到的数据经过信号放大电路后送入STM32F103VET6微处理器的A/D模块进行模数转换，转换后的数字量经过温度补偿算法后通过通信接口送到上位机进行显示。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型装置简单、处理速度快、稳定性高。利用最小二乘法消除了温度对水溶液的PH值和PH值传感器复合电极电位影响，大大提高了系统的测量精度。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0013]结构框图如图1所示，一种基于最小二乘法的PH值测量装置，包括温度测量模块、PH值测量模块和信号处理模块，其特征在于:温度测量模块包括温度传感器(I)，温度传感器(I)将测量的温度直接送入STM32F103VET6微处理器(5)，供以后的数据处理用；PH值测量模块包括PH值传感器(2)、参考电压调整电路(3)和信号放大电路(4)，参考电压调整电路(3)为PH值传感器(2)提供基准电压，使其输出电压在整个PH值范围内不会超出量程，传感器输出的毫伏级电压信号经过信号放大电路(4)后送入STM32F103VET6微处理器(5)的A/D采样通道采样；信号处理模块包括STM32F103VET6微处理器(5)，微处理器将采样到的电压信号和温度传感器(I)送来的温度值相结合，利用温度补偿算法进行数据处理后得到PH值，最后结果同过通信接口(6)送入上位机(7)显示。
【主权项】
1.一种基于最小二乘法的PH值测量装置，其特征在于包括:温度测量模块、PH值测量模块和信号处理模块，温度测量模块包括温度传感器电路，其与信号处理模块STM32F103VET6微处理器相连，为数据处理提供实时温度值；PH值测量模块包括PH值传感器，以及与PH值传感器相连的电压调整电路和信号放大电路，PH值传感器的输出与信号放大电路的输入端相连，同时信号放大电路的输出端接入信号处理模块STM32F103VET6微处理器的模拟电压采样接口 ；信号处理模块采用STM32F103VET6微处理器，结合最小二乘法处理接收到的电信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于最小二乘法的PH值测量装置，包括：温度测量模块、PH值测量模块和信号处理模块。温度测量模块包括温度传感器电路；PH值测量模块包括PH值传感器、用于为PH值传感器提供基准电压的参考电压调整电路和信号放大电路；信号处理模块采用STM32F103VET6微处理器，结合最小二乘法处理接收到的电信号。本实用新型采用最小二乘法建立数学模型，对采集到的数据进行处理，能有效消除温度对水溶液的PH值和PH值传感器复合电极电位影响，可实现水溶液PH值的精确测量。
【IPC分类】G01N27-00
【公开号】CN204594919
【申请号】CN201520313237
【发明人】张开远, 闫鹏程, 王瑞, 刘骏, 宫关
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月14日