一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路制造技术

一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，适用于空气检测领域。检测电路由地面大气参数采集系统、电源电路、RS485通信接口电路、USB通信接口电路组成。电路结构简单，通过温度补偿及多传感数据融合技术，提高测量精度，改善系统稳定性，并能够提高电路的可靠性，使其具有良好的实时性、稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路
本专利技术涉及一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，适用于空气检测领域。
技术介绍
空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧(dissolvedoxygen，DO)，它是水体污染程度的重要指标。溶解氧值也是研究水自净能力的一个标准.水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明水体自净能力强，或者说水体污染不严重;否则说明水体有污染，自净能力差，甚至失去自净能力。在污水处理、环境监测等领域，通常将DO的检测和控制作为衡量水质标准的重要参数.是生产正常进行的重要保证。目前，DO的检测主要有2种方法:碘量法和电化学法。碘量法是根据化学原理测量溶解氧的一种方法，该方法较为精准，但耗时长，而且有二次污染。依赖于传感器和检测技术的发展.产生了用DO电极和检测电路实现的电化学检测法。这种测量方法方便实用、便于携带、能够现场测量，而且检测时间短，可以实现实时检测。根据传感器不同，DO的电化学法测量分为原电池式测量和极普式测量。原电池式测量是用覆膜原电池式溶解氧传感器的阴阳电极和所测溶液组成原电池，通过测量原电池释放出的电流大小来计算溶液的溶解氧值。原电池电极材料消耗多，精度较低，使用寿命短，已逐渐被极普式电极取代。目前，国内溶氧仪在精度、稳定性和操作性上跟国外产品相比有一定的差距，且国外溶氧仪价格昂贵、维护困难，制约了其在水质检测设备中的应用。因此，开展在线溶解氧检测系统的设计，通过温度补偿及多传感数据融合技术，提高测量精度，改善系统稳定性具有较强的实用意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，电路结构简单，通过温度补偿及多传感数据融合技术，提高测量精度，改善系统稳定性，并能够提高电路的可靠性，使其具有良好的实时性、稳定性和可靠性。本专利技术所采用的技术方案是：基于C8051F的溶解氧分析检测电路由地面大气参数采集系统、电源电路、RS485通信接口电路、USB通信接口电路组成。所述系统的核心微处理器单元采用Cygnal公司生产的完全集成混合信号系统级MCU芯片C8051F020，该MCU内部集成8通道12位ADC，最高工作频率可达到25MHz，具有多种通信方式，可以实现SPI,I2C和UART通信，完全满足设计需求。温度补偿模块采用的传感器是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20。所述温度传感电路中，传感器DS18B20采用单总线通信方式，共有3根引线:VCC,GND,DATA。它与MCU之间的连接方式节约了MCU的硬件资源，根据DS18B20的DATASHEET中的时序可很方便测得溶液的温度值。所述信号调理电路包括训转换电路和放大电路。首先，溶解氧传感器的输出电流，输出范围是0-100uA，经过精密电阻的转换，电流值转化为0-250mV的电压值;其次，系统采用ADI公司的集成微电流放大器AD8217，其放大倍数设计为20倍，使得输出端电压放大为0-5V，这个电压范围在C8051F020的ADC的待测电压范围内。所述AGC放大电路选用的AD603}3}是美国ADI公司推出的一款宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片，其内部含有负反馈，可以较好地控制增益起伏。AD603的1管脚(GPOS)和2管脚(GNEG)间的电压控制着其增益，单片AD603的增益最大可达+40dB。为了使增益达到+60dB。设计中采用两片小信号放大器AD603顺序级联模式，有利于控制精度和信噪比的提高，在工作时当第一级的增益用尽后才启用第二级的增益设计。本专利技术的有益效果是：电路结构简单，通过温度补偿及多传感数据融合技术，提高测量精度，改善系统稳定性，并能够提高电路的可靠性，使其具有良好的实时性、稳定性和可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的系统电路。图2是本专利技术的温度传感电路。图3是本专利技术的信号调理电路。图4是本专利技术的AGC放大电路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，系统的核心微处理器单元采用Cygnal公司生产的完全集成混合信号系统级MCU芯片C8051F020，该MCU内部集成8通道12位ADC，最高工作频率可达到25MHz，具有多种通信方式，可以实现SPI,I2C和UART通信，完全满足设计需求。温度补偿模块采用的传感器是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20。如图2,温度传感电路中，传感器DS18B20采用单总线通信方式，共有3根引线:VCC,GND,DATA。它与MCU之间的连接方式节约了MCU的硬件资源，根据DS18B20的DATASHEET中的时序可很方便测得溶液的温度值。如图3，信号调理电路包括训转换电路和放大电路。首先，溶解氧传感器的输出电流，输出范围是0-100uA，经过精密电阻的转换，电流值转化为0-250mV的电压值;其次，系统采用ADI公司的集成微电流放大器AD8217，其放大倍数设计为20倍，使得输出端电压放大为0-5V，这个电压范围在C8051F020的ADC的待测电压范围内。如图4，AGC放大电路选用的AD603}3}是美国ADI公司推出的一款宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片，其内部含有负反馈，可以较好地控制增益起伏。AD603的1管脚(GPOS)和2管脚(GNEG)间的电压控制着其增益，单片AD603的增益最大可达+40dB。为了使增益达到+60dB。设计中采用两片小信号放大器AD603顺序级联模式，有利于控制精度和信噪比的提高，在工作时当第一级的增益用尽后才启用第二级的增益设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，其特征是：所述的电波折射修正仪的数据采集电路主要由地面大气参数采集系统、电源电路、RS485通信接口电路、USB通信接口电路组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，其特征是：所述的电波折射修正仪的数据采集电路主要由地面大气参数采集系统、电源电路、RS485通信接口电路、USB通信接口电路组成。2.根据权利要求1所述的一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，其特征是：所述地面大气参数采集系统要完成的功能是对气温、气压和相对湿度进行采集与处理并准确实时显示出来，并把雷达当地的位置信息和地面大气数据上传给电波折射修正数据处理单元，以便进行折射误差计算。3.根据权利要求1所述的一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，其特征是：所述的地面大气参数采集系统由LuteWS300-UMB传感器(可测量气温、气压和相对湿度等参数)、LCD显示屏、RS-485接口电路和USB接口通信电路等单元模块构成。4.根据权利要求1所述的一种基于C8051F的溶解氧分析检测电路，其特征是：所述的电源电路先用电源变压器把交流50赫兹、220伏电压变成交流12V的电压，然后用单向桥式整流变成单向脉动电压，通过滤波电容C7滤波后，单向脉动电压成为带有交流纹波成分的直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李财，
申请(专利权)人：李财，
类型：发明
国别省市：辽宁,21