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域，包括邏輯信號發生器和第一、第二D/A轉換器，邏輯信號發生器輸出端分別連接第一D/A轉換器和第二D/A轉換器，第一D/A轉換器和第二D/A轉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、輸出設備依次連接；還設置有A/D轉換器，A/D轉換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發生器，邏輯信號發生器通過通信設備連接平板電腦；還設置有電壓基準源，電壓基準源與加法器相連。本實用新型具有噪聲低、穩定時間快和低功耗等優點。
【專利說明】一種酸度離子計檢定校準裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及酸度離子測試測量領域，具體涉及一種酸度離子計檢定校準裝置。
【背景技術】
[0002]現有的酸度離子計檢定校準裝置多采用高精度基準源、斬波調零等自穩零運放和DAC來實現，其原理是利用DAC分壓電阻網絡或者脈寬調制的方式對精密基準輸出電壓進行調理，得到預設的輸出標準信號，結構主要由電壓基準芯片、運算放大器、數模轉換器和高阻器等構成，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定性，不可避免地帶來功耗增加、帶寬噪聲較大等問題。傳統的檢定儀還存在集成度低、智能化程度低、功能比較單一、穩定時間長、體積大以及操作不方便的問題。
實用新型內容
[0003]為解決現有酸度離子計檢定校準裝置穩定時間長、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、穩定時間快和低功耗等優點。
[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，包括邏輯信號發生器和第一、第二 D/A轉換器，所述邏輯信號發生器輸出端分別連接第一 D/A轉換器和第二 D/A轉換器，所述第一 D/A轉換器和第二 D/A轉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、輸出設備依次連接；還設置有A/D轉換器，所述A/D轉換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發生器，所述邏輯信號發生器通過通信設備連接平板電腦；還設置有電壓基準源，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，所述邏輯信號發生器型號為C8051F410，所述第一、第二 D/A轉換器的型號為LTC2641，所述A/D轉換器的型號為ADS1232。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]I)降低了整個帶寬內的噪聲。
[0011]2)減少了由運算放大器等中間環節帶來的系統漂移。
[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定時間和更優的功耗。
[0013]4)利用低功耗藍牙技術，減少了系統功耗，增強了設備的便攜性和電池續航。
[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、能遠程關機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為傳統酸度離子計檢定校準裝置結構示意圖。
[0017]圖2為本酸度離子計檢定校準裝置的結構示意圖。
【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，包括邏輯信號發生器和第一、第二 D/A轉換器，邏輯信號發生器輸出端分別連接第一 D/A轉換器和第二 D/A轉換器，第一 D/A轉換器和第二 D/A轉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、輸出設備依次連接；還設置有A/D轉換器，A/D轉換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發生器，邏輯信號發生器通過通信設備連接平板電腦；還設置有電壓基準源，電壓基準源與加法器相連。
[0019]在本實用新型中，基于Ippm級溫漂的高穩定電壓基準源，將第一、第二D/A轉換器兩路的輸出信號以不同的權重疊加，在-2V?+2V范圍內合成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后串聯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備輸出。用作加權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電壓和失調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。傳統酸度離子計檢定儀通常采用斬波穩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轉換器和邏輯信號發生器相配合，實現了系統的閉環反饋控制。也采用了自校準方式，使得本裝置能快速高效的輸出，同時有低功耗的優點。采用無線通信技術，具體為低功耗藍牙技術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、穩定時間長、更高的系統功耗等問題，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系統的高溫度穩定性和低功耗，相對恒溫基準具有更快的穩定時間和更優的功耗。
[0022]本實用新型中，經過高位表分段校準后的A/D轉換器，具有相當的精度，作為系統的“真值”。建立Vad。= a*Vda。—maste+b*Vda。—slave+c模型，用“真值”和數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的值并結合AE的孿生電阻，實現閉環反饋調節，使得設定值逼近“真值”。
[0023]本實用新型中，所述邏輯信號發生器型號為C8051F410，所述D/A轉換器的型號為LTC2641，所述A/D轉換器的型號為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公司生產的101-1-B-5/1D或101-1-A-5/1D型干簧管繼電器。
【權利要求】
1.一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:包括邏輯信號發生器和第一、第二 D/A轉換器，所述邏輯信號發生器輸出端分別連接第一 D/A轉換器和第二 D/A轉換器，所述第一D/A轉換器和第二 D/A轉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、輸出設備依次連接；還設置有A/D轉換器，所述A/D轉換器的輸入端連接加法器，輸出端連接到邏輯信號發生器，所述邏輯信號發生器通過通信設備連接平板電腦；還設置有電壓基準源，所述電壓基準源與加法器相連。
2.根據權利要求1所述的一種酸度離子計檢定校準裝置，其特征在于:所述通信設備基于 bluetooth low energy 4.0 平臺。
3.根據權利要求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.根據權利要求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:所述邏輯信號發生器型號為C8051F410，所述第一、第二 D/A轉換器的型號為LTC2641，所述A/D轉換器的型號為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 優先權日:2014年12月10日
【發明者】楊嘉偉, 張程, 王顯建 申請人:四川中測標物科技有限公司, 中國測試技術研究院化學研究所