在pH值在線測(cè)量中，電位差分析方法是完成在線檢測(cè)和全過程監(jiān)管的方式，該方法常用的電A被稱作原電池反應(yīng)，使化學(xué)變化動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電磁能。原電池反應(yīng)由2個(gè)半充電電池組成，在其中一個(gè)半充電電池稱之為測(cè)量電A，它的電位差與特殊的正離子活度相關(guān);另一個(gè)半充電電池為對(duì)照品半充電電池，通常稱之為對(duì)照品電A，它一般是與測(cè)量飽和溶液互通，而且與檢測(cè)儀表相接。原電池反應(yīng)的電壓稱之為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（EMF），依據(jù)能斯特方程，pH值與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E相互關(guān)系如下所示：

　　式（1）和式（2）中，aH 為溶液中氫氧根離子活度;R為氣體常數(shù);F為法拉第常數(shù);T為溫度，E0為規(guī)范電A電位差。

　　從式（1）和式（2）可以看得出，pH值測(cè)算時(shí)的直線斜率與溫度T成線性相關(guān)，因而務(wù)必對(duì)方程式中的直線斜率開展賠償。除此之外，因?yàn)閜H測(cè)量電A上形成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較小，僅有好幾百mV，因而針對(duì)pH值在線檢測(cè)感應(yīng)器，在設(shè)計(jì)方案信號(hào)變大和收集電路時(shí)，導(dǎo)熱油鍋爐務(wù)必考慮到變大電路隨時(shí)間和溫度的飄移對(duì)pH值的危害，以得到且結(jié)果可反復(fù)的PH值。

　　一般pH測(cè)量系統(tǒng)包含pH電A、信號(hào)變大電路、A/D收集電路、導(dǎo)熱油鍋爐微處理器和串行通訊接口，如下圖1所顯示。pH電A造成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)通過緩存和收獲變大后進(jìn)到A/D芯片開展AD轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)感應(yīng)器輸入輸出的溫度信號(hào)也送進(jìn)到A/D芯片開展變換，MCU對(duì)收集到的pH信號(hào)開展過濾和溫度賠償，測(cè)算出pH值，隨后根據(jù)RS485插口送至遠(yuǎn)程操作服務(wù)器，與此同時(shí)也可根據(jù)V/I電路轉(zhuǎn)化成4～20mA的電流信號(hào)。

　　如下圖1所顯示，要設(shè)計(jì)方案一套、平穩(wěn)的pH在線測(cè)量系統(tǒng)軟件，要減少溫度對(duì)信號(hào)解決和信號(hào)收集電路的危害，這就對(duì)解決電路和收集電路明確提出了更好的規(guī)定。

　　因?yàn)閜H電A有很大的輸出阻抗，要完成的pH測(cè)量，做為油壓緩沖器的前面，應(yīng)取用低偏置電流的放大儀。通過低漏電流緩存級(jí)后，信號(hào)再供應(yīng)給收獲變大級(jí)，以達(dá)到更多的屏幕分辨率。因此，在電路設(shè)計(jì)方案中挑選ADI的ADA4505-2芯片作放大儀，設(shè)計(jì)方案的電路如下圖2所顯示。該芯片是雙通道內(nèi)存微功能損耗放大儀，具備較低的鍵入偏置電流（典型值0.5pA）和優(yōu)異的PSRR和CMRR特性，其典型性失衡電壓為500V，0.1～10Hz內(nèi)具備2.95V的低峰峰值電壓噪音，達(dá)到電路中做為油壓緩沖器和放大儀的規(guī)定。除此之外，該芯片在0～50℃范疇內(nèi)具備較低的失衡飄移和偏置電流，對(duì)提高電路的溫度可靠性具備關(guān)鍵功效。

　　在pH儀表盤的大部分運(yùn)用中只要給予3位的屏幕分辨率，因而選用16位的-△ADC就可以符合要求，充分考慮pH測(cè)量對(duì)低噪音和超低溫漂的規(guī)定，選用ADI的AD7792做為A/D變換芯片，該芯片內(nèi)部構(gòu)造如下圖3所顯示。如需更多的收集精密度，可選用20位的變換芯片AD7793，其構(gòu)造基本原理和管腳作用與AD7792完全一致。

　　AD7792帶有3個(gè)差分信號(hào)仿真模擬鍵入，集成化了片內(nèi)低噪音儀表放大器，因此可立即鍵入小信號(hào)。當(dāng)收獲設(shè)定為64，升級(jí)速度為4.17Hz時(shí)，方均根噪音為40nV。芯片內(nèi)嵌一個(gè)高精密低噪音、低飄移內(nèi)部帶隙基準(zhǔn)電壓源，也可選用一個(gè)外界差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電壓源。除此之外，芯片還內(nèi)嵌了2個(gè)搭配的可編電流源，合適作RTD溫度測(cè)量，便于對(duì)pH測(cè)量作溫度賠償。溫度測(cè)量電路如下圖4所顯示。

　　運(yùn)用AD77922個(gè)搭配的電流源，可以建立的三線中，假如只應(yīng)用一路電流，導(dǎo)線電阻器將形成偏差，因?yàn)楣膭?lì)電流流過RL1，將在AIN1 管腳和AIN1-引腳中間造成電壓偏差。如選用三線個(gè)RTD電流源可用以賠償因鼓勵(lì)電流流過RL所形成的偏差。當(dāng)圖中RL1和RL2相同，IOUT1與IOUT2配對(duì)，導(dǎo)熱油鍋爐第2個(gè)RTD電流流過RL2后，RL2的偏差電壓與RL1的誤差電壓相同，且AIN1 管腳和AIN1-引腳中間無偏差電壓。盡管在RL3上造成了二倍電壓，但因?yàn)樗纬傻碾妷簽楣材ｋ妷阂蚨?，不?huì)有電壓偏差，溫度測(cè)量精度高。

　　AD7792可以選用內(nèi)部鐘表或外界鐘表工作中，導(dǎo)出數(shù)據(jù)速率可根據(jù)軟件編程設(shè)定，在4.17～470Hz范疇內(nèi)挑選。

　　MCU的首要功用是進(jìn)行對(duì)pH信號(hào)、溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和手機(jī)軟件過濾，依據(jù)收集的溫度信號(hào)，全自動(dòng)賠償和修宣布（1）中的S直線斜率，測(cè)算負(fù)票測(cè)飽和溶液的pH值，并依據(jù)必須轉(zhuǎn)化成4～20mA的電流信號(hào)或根據(jù)RS485系統(tǒng)總線傳輸?shù)街骺匦酒娮佑?jì)算機(jī)。其關(guān)鍵手機(jī)軟件步驟框架圖如下圖5所顯示。

　　艾邁斯半導(dǎo)體材料發(fā)布領(lǐng)域纖薄的貼近/顏色傳感器控制模塊，助推完成無框智能機(jī)設(shè)計(jì)方案