一种牛奶电导率自动检测系统技术方案

本发明专利技术公开的一种牛奶电导率自动检测系统，包括电源VCC、中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路，电源VCC与中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路分别连接，中央控制模块与信号产生模块、采集模块、分别连接，采用了光耦芯片TL2521‑4和线性光耦芯片HCNR201构成的耦合电路，对信号的传输起到了隔离作用，而线性光耦的应用不仅有效的抑制了系统中的干扰，还使耦合电路前后的信号具有良好的线性关系，保证了测量的准确性。

An automatic detection system of milk conductivity

【技术实现步骤摘要】
一种牛奶电导率自动检测系统
本专利技术涉及一种牛奶电导率自动检测系统。
技术介绍
当今工业高度自动化的时代，农业、养殖业和手工业的自动化水平还是相对落后的，而我国是农业大国，农业、养殖业的生产水平是关系我国综合国力发展的一个关键因素。设计制作出一个可以应用于实际生产中的完整的系统是非常有必要的。智能检测与控制技术已被广泛应用到各个生产领域中，它已成为自动化生产系统中必不可少的一部分。分别应用它来对生产的条件(如工作电压、现场温度等)或产品的属性(如产品数量、质量等)进行检测，然后通过计算机对检测结果的分析，就可以对生产过程作出相应的控制。例如在《液晶屏显示的电导仪的设计与制作》这一课题中的牛奶电导率自动检测系统就应用了智能检测和控制的技术。生产合格的牛奶是牛奶制造厂的生产目的，在实际生产中牛奶注入容器时，会使电极周围的牛奶不停地振动，这会造成对测量的干扰因此对牛奶电导进行检测是非常重要的生产环节。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种牛奶电导率自动检测系统。本专利技术通过以下技术方案得以实现。本专利技术提供的一种牛奶电导率自动检测系统，包括电源VCC、中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路，电源VCC与中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路分别连接，中央控制模块与信号产生模块、采集模块、分别连接。所述中央控制模块包括单片机U1、晶振Y2、电容C2、电容C17、电容C18、电阻R2，单片机U1的18脚、19脚分别与晶振Y2两端连接，晶振Y2两端分别与电容C17一端、电容C18一端连接，电容C17另一端、电容C18另一端分别接地，单片机U1的9脚与电容C12一端、电阻R2一端分别连接，电阻R2另一端接地，电容C2另一端与电源VCC连接，单片机U1的31脚、40脚分别与电源VCC连接，单片机U1的20脚接地。所述信号产生模块包括光耦隔离芯片U2、运放芯片U7、电容C1、电阻R1，接口JP、可调电阻RP，单片机U1产生的脉冲信号传入光耦隔离芯片U2的1脚，光耦隔离芯片U2的2脚接地，光耦隔离芯片U2的4脚与电源VCC连接，光耦隔离芯片U2的3脚与电阻R1一端、电容C1一端分别连接，电阻R1另一端与地、运放芯片U7的3脚连接，电容C1另一端与运放芯片U7的2脚连接，运放芯片U7的2脚与运放芯片U7的1脚连接，运放芯片U7的1脚与接口JP的2脚连接，运放芯片U7的4脚接地，运放芯片U7的11脚与电源VCC连接，接口JP引出三个引脚分别插入牛奶中。所述采集模块包括A/D转换芯片U5、A/D转换芯片U6、可调电阻RP1，A/D转换芯片U5的3脚、4脚短接后接地，A/D转换芯片U5的5脚与电源VCC连接，A/D转换芯片U5的6脚与单片机U1的4脚连接，A/D转换芯片U5的7脚与单片机U1的1脚连接，A/D转换芯片U5的8脚与可调电阻RP1的移动端连接，可调电阻RP1接线柱一端与电源VCC连接，接线柱另一端接地，A/D转换芯片U5的1脚与单片机U1的2脚连接。所述放大电路包括运放芯片U8、运放芯片U12、电阻R3～R7、电阻R12～R16，接口JP的1脚与电阻R3一端、电阻R4一端分别连接，电阻R4另一端与运放芯片U8的2脚、电阻R7一端分别连接，电阻R7另一端与运放芯片U8的1脚连接，电阻R3另一端与地、电容C3一端分别连接，电容C3另一端与运放芯片U8的3脚连接，运放芯片U8的3脚与电阻R6一端、电阻R5一端分别连接，电阻R6另一端与运放芯片U8的11脚连接，电阻R5另一端接地。所述光耦电路包括运放芯片U9、U10、电容C4、电容C5、电阻R8～R10、线性光耦芯片U3，运放芯片U9的2脚与电阻R8一端、电容C4一端分别连接，电阻R8另一端与运放芯片U8的1脚连接，运放芯片U9的3脚接地，运放芯片U9的1脚与电容C4另一端、电阻R9一端连接，电阻R9另一端与线性光耦芯片U3的1脚连接，线性光耦芯片U3的2脚与电源VCC连接，线性光耦芯片U3的3脚与运放芯片U9的2脚连接，线性光耦芯片U3的4脚接地，线性光耦芯片U3的5脚、6脚分别与运放芯片U10的2脚、3脚连接，运放芯片U10的2脚与电容C5一端分别连接，电容C5另一端与运放U10的1脚连接，电阻R10并联在电容C5两端。所述滤波电路包括运放芯片U11、电阻R11、电容C6～C8，运放芯片U11的2脚与运放芯片U10的1脚连接，运放芯片U11的3脚接地，运放芯片U11的1脚与A/D转换芯片U5的2脚连接，电阻R11并联在运放芯片U11的1脚与2脚之间，电容C8与电阻R11并联，电容C6与电容C7串联后再与电容C8并联。所述单片机U1型号是W78E58B，光耦隔离芯片U2型号是TL2521-4，线性光耦芯片U3、线性光耦芯片U4型号是HCNR201，A/D转换芯片U5、A/D转换芯片U6型号是TCL0831，运放芯片U7～U15型号是LM324A。本专利技术的有益效果在于：在容器上部加一个检测电极，使其在与牛奶接触时产生一个开关信号，控制检测的启动，可以提高系统的可靠性，且本系统采用的是交流的检测信号，所以就避免了在电极周围形成固定电场，从而有效地避免了产生极化现象，采用了光耦芯片TL2521-4和线性光耦芯片HCNR201构成的耦合电路，对信号的传输起到了隔离作用，而线性光耦的应用不仅有效的抑制了系统中的干扰，还使耦合电路前后的信号具有良好的线性关系，保证了测量的准确性。附图说明图1是本专利技术的电路原理图。具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。一种牛奶电导率自动检测系统，包括电源VCC、中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路、显示模块，电源VCC与中央控制模块、信号产生模块、采集模块、显示模块、放大电路、光耦电路、滤波电路分别连接，中央控制模块与信号产生模块、采集模块、显示模块、分别连接。中央控制模块包括单片机U1、晶振Y2、电容C2、电容C17、电容C18、电阻R2，单片机U1的18脚、19脚分别与晶振Y2两端连接，晶振Y2两端分别与电容C17一端、电容C18一端连接，电容C17另一端、电容C18另一端分别接地，单片机U1的9脚与电容C12一端、电阻R2一端分别连接，电阻R2另一端接地，电容C2另一端与电源VCC连接，单片机U1的31脚、40脚分别与电源VCC连接，单片机U1的20脚接地。在输入牛奶之前，由单片机输出的脉冲信号要经过一个驱动电路对其进行阻抗匹配和光电隔离，经过这一驱动电路的信号才能作为激励信号输入牛奶，以保证输出的检测信号可以是稳定的信号，同时也易于采集，信号产生模块包括光耦隔离芯片U2、运放芯片U7、电容C1、电阻R1，接口JP、可调电阻RP，单片机U1产生的脉冲信号传入光耦隔离芯片U2的1脚，光耦隔离芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牛奶电导率自动检测系统，其特征在于：包括电源VCC、中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路，电源VCC与中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路分别连接，中央控制模块与信号产生模块、采集模块、分别连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种牛奶电导率自动检测系统，其特征在于：包括电源VCC、中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路，电源VCC与中央控制模块、信号产生模块、采集模块、放大电路、光耦电路、滤波电路分别连接，中央控制模块与信号产生模块、采集模块、分别连接。


2.如权利要求1所述的一种牛奶电导率自动检测系统，其特征在于：所述中央控制模块包括单片机U1、晶振Y2、电容C2、电容C17、电容C18、电阻R2，单片机U1的18脚、19脚分别与晶振Y2两端连接，晶振Y2两端分别与电容C17一端、电容C18一端连接，电容C17另一端、电容C18另一端分别接地，单片机U1的9脚与电容C12一端、电阻R2一端分别连接，电阻R2另一端接地，电容C2另一端与电源VCC连接，单片机U1的31脚、40脚分别与电源VCC连接，单片机U1的20脚接地。


3.如权利要求1所述的一种牛奶电导率自动检测系统，其特征在于：所述信号产生模块包括光耦隔离芯片U2、运放芯片U7、电容C1、电阻R1，接口JP、可调电阻RP，单片机U1产生的脉冲信号传入光耦隔离芯片U2的1脚，光耦隔离芯片U2的2脚接地，光耦隔离芯片U2的4脚与电源VCC连接，光耦隔离芯片U2的3脚与电阻R1一端、电容C1一端分别连接，电阻R1另一端与地、运放芯片U7的3脚连接，电容C1另一端与运放芯片U7的2脚连接，运放芯片U7的2脚与运放芯片U7的1脚连接，运放芯片U7的1脚与接口JP的2脚连接，运放芯片U7的4脚接地，运放芯片U7的11脚与电源VCC连接，接口JP引出三个引脚分别插入牛奶中。


4.如权利要求1所述的一种牛奶电导率自动检测系统，其特征在于：所述采集模块包括A/D转换芯片U5、A/D转换芯片U6、可调电阻RP1，A/D转换芯片U5的3脚、4脚短接后接地，A/D转换芯片U5的5脚与电源VCC连接，A/D转换芯片U5的6脚与单片机U1的4脚连接，A/D转换芯片U5的7脚与单片机U1的1脚连接，A/D转换芯片U5的8脚与可调电阻RP1的移动端连接，可调电阻RP1接线柱一端与电源VCC连接，接线柱另一端接地，A/D转换芯片U5的1脚与单片机U1的2脚连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜兴，黄译锋，龚章俊，邓志涛，覃广威，
申请(专利权)人：南宁学院，
类型：发明
国别省市：广西;45