一种酸度离子计检定校准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种酸度离子计检定校准装置，属于酸度离子测试测量领域，包括逻辑信号发生器和第一、第二D/A转换器，逻辑信号发生器输出端分别连接第一D/A转换器和第二D/A转换器，第一D/A转换器和第二D/A转换器的输出端共同连接加法器，加法器输出端与运算放大器、高阻、输出设备依次连接；还设置有A/D转换器，A/D转换器的输入端连接加法器，输出端连接到逻辑信号发生器，逻辑信号发生器通过通信设备连接平板电脑；还设置有电压基准源，电压基准源与加法器相连。本实用新型具有噪声低、稳定时间快和低功耗等优点。
【专利说明】一种酸度离子计检定校准装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及酸度离子测试测量领域，具体涉及一种酸度离子计检定校准装置。
【背景技术】
[0002]现有的酸度离子计检定校准装置多采用高精度基准源、斩波调零等自稳零运放和DAC来实现，其原理是利用DAC分压电阻网络或者脉宽调制的方式对精密基准输出电压进行调理，得到预设的输出标准信号，结构主要由电压基准芯片、运算放大器、数模转换器和高阻器等构成，性能主要依靠了每一级均采用低温漂器件。由于过于考虑温度稳定性，不可避免地带来功耗增加、带宽噪声较大等问题。传统的检定仪还存在集成度低、智能化程度低、功能比较单一、稳定时间长、体积大以及操作不方便的问题。
实用新型内容
[0003]为解决现有酸度离子计检定校准装置稳定时间长、功耗大等问题，本实用新型提供了一种酸度离子计检定校准装置，本装置具有噪声低、稳定时间快和低功耗等优点。
[0004]本实用新型的具体方案是:
[0005]一种酸度离子计检定校准装置，包括逻辑信号发生器和第一、第二 D/A转换器，所述逻辑信号发生器输出端分别连接第一 D/A转换器和第二 D/A转换器，所述第一 D/A转换器和第二 D/A转换器的输出端共同连接加法器，所述加法器输出端与运算放大器、高阻、输出设备依次连接；还设置有A/D转换器，所述A/D转换器的输入端连接加法器，输出端连接到逻辑信号发生器，所述逻辑信号发生器通过通信设备连接平板电脑；还设置有电压基准源，所述电压基准源与加法器相连。
[0006]进一步的，所述通信设备基于bluetooth low energy 4.0平台。
[0007]进一步的，所述高阻的阻值为IG或者3G。
[0008]进一步的，所述逻辑信号发生器型号为C8051F410，所述第一、第二 D/A转换器的型号为LTC2641，所述A/D转换器的型号为ADS1232。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]I)降低了整个带宽内的噪声。
[0011]2)减少了由运算放大器等中间环节带来的系统漂移。
[0012]3)相对于恒温基准酸度离子检定校准装置，本装置具有更快的稳定时间和更优的功耗。
[0013]4)利用低功耗蓝牙技术，减少了系统功耗，增强了设备的便携性和电池续航。
[0014]5 )采用平板电脑控制，手持操作，方便流畅，界面友好。
[0015]6)多点校准，能对温度、电量实时显示、能远程关机。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为传统酸度离子计检定校准装置结构示意图。
[0017]图2为本酸度离子计检定校准装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型一种酸度离子计检定校准装置，包括逻辑信号发生器和第一、第二 D/A转换器，逻辑信号发生器输出端分别连接第一 D/A转换器和第二 D/A转换器，第一 D/A转换器和第二 D/A转换器的输出端共同连接加法器，加法器输出端与运算放大器、高阻、输出设备依次连接；还设置有A/D转换器，A/D转换器的输入端连接加法器，输出端连接到逻辑信号发生器，逻辑信号发生器通过通信设备连接平板电脑；还设置有电压基准源，电压基准源与加法器相连。
[0019]在本实用新型中，基于Ippm级温漂的高稳定电压基准源，将第一、第二D/A转换器两路的输出信号以不同的权重叠加，在-2V?+2V范围内合成22bit的电压精度，同时利用干簧管继电器和高阻值玻璃釉膜电阻并联后串联模拟酸度离子计探头的高输出阻抗，最后将信号通过输出设备输出。用作加权合成级和基准升压级的运算放大器均为AD708BQ。AD708BQ是一款极高精度、双通道、单芯片运算放大器。此运算放大器最大失调电压和失调电压漂移在所有双通道双极性运算放大器中是最佳的，此外，其匹配特性也是所有双通道运算放大器中最佳的。传统酸度离子计检定仪通常采用斩波稳零型运放运算放大器，此类放大器通常具有极低的温度飘移特性和DC噪声。但是在斩波频率附近具有非常大的噪声，本实用新型采用的双极性输入级方案旨在解决传统检定仪中不可避免的带宽噪声高的问题。另外，还将高精度A/D转换器和逻辑信号发生器相配合，实现了系统的闭环反馈控制。也采用了自校准方式，使得本装置能快速高效的输出，同时有低功耗的优点。采用无线通信技术，具体为低功耗蓝牙技术与平板电脑通讯相配合，使得本装置具有高效、友好的人机操作界面，可放置或手持操作，达到了便携性及智能化等要求。其中，蓝牙技术是基于bluetooth low energy 4.0 平台。
[0020]本实用新型的高阻的阻值可为低阻值、IG或3G。
[0021]在精密测量应用方面，为了减少外界温度变化对仪器性能的影响，对电压基准或者仪器整体通常是采用恒温处理。如6位半DMM中常用到的LM399 (Linear、NS)，然而此类处理方式会带来老化加速、稳定时间长、更高的系统功耗等问题，因此需要有AC供电或者更大容量的电池才行。为了适应更优的功耗要求，本实用新型中采用了 lppm (max)温漂的高性能MAX6325做系统基准，即“冷基准”，配合相对温漂仅0.3ppm的孪生分压电阻来实现系统的高温度稳定性和低功耗，相对恒温基准具有更快的稳定时间和更优的功耗。
[0022]本实用新型中，经过高位表分段校准后的A/D转换器，具有相当的精度，作为系统的“真值”。建立Vad。= a*Vda。—maste+b*Vda。—slave+c模型，用“真值”和数学模型可以得到若干个三元一次方程组，通过矩阵求解超定方程，将该离散点拟合成一组三元一次方程，最终用行列式计算法则算出a，b，c的值。而后，对a，b，c的值进行修正，用修正后的a，b，c的值并结合AE的孪生电阻，实现闭环反馈调节，使得设定值逼近“真值”。
[0023]本实用新型中，所述逻辑信号发生器型号为C8051F410，所述D/A转换器的型号为LTC2641，所述A/D转换器的型号为ADS1232，所述电压基准源器件的型号为MAX6325，所述述高阻值电阻的型号为北京718厂生产的RI80型高压高阻玻璃釉膜固定电阻器，所述继电器的型号为英国Pickering公司生产的101-1-B-5/1D或101-1-A-5/1D型干簧管继电器。
【权利要求】
1.一种酸度离子计检定校准装置，其特征在于:包括逻辑信号发生器和第一、第二 D/A转换器，所述逻辑信号发生器输出端分别连接第一 D/A转换器和第二 D/A转换器，所述第一D/A转换器和第二 D/A转换器的输出端共同连接加法器，所述加法器输出端与运算放大器、高阻、输出设备依次连接；还设置有A/D转换器，所述A/D转换器的输入端连接加法器，输出端连接到逻辑信号发生器，所述逻辑信号发生器通过通信设备连接平板电脑；还设置有电压基准源，所述电压基准源与加法器相连。
2.根据权利要求1所述的一种酸度离子计检定校准装置，其特征在于:所述通信设备基于 bluetooth low energy 4.0 平台。
3.根据权利要求1所述的一种酸度离子计检定校准装置，其特征在于:所述高阻的阻值为1G或者3G。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种酸度离子计检定校准装置，其特征在于:所述逻辑信号发生器型号为C8051F410，所述第一、第二 D/A转换器的型号为LTC2641，所述A/D转换器的型号为ADS1232。
【文档编号】G01N33/00GK204241459SQ201420777856
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】杨嘉伟, 张程, 王显建 申请人:四川中测标物科技有限公司, 中国测试技术研究院化学研究所