【正文】 測(cè)放大電路等，指令系統(tǒng)探測(cè)計(jì)劃是執(zhí)行一個(gè)計(jì)算程序，該指令包括：數(shù)據(jù)傳送指令、邏輯運(yùn)算指令、位操作指令、控制轉(zhuǎn)移指令。然后，確定了計(jì)算結(jié)果與已知值是否相等，如果相等就順序執(zhí)行程序，如果不等于將產(chǎn)生報(bào)警。檢測(cè)中斷程序中斷定時(shí)為代表，設(shè)置定時(shí)器中斷，中斷子程序中設(shè)置標(biāo)志，程序執(zhí)行時(shí)間延遲（延遲時(shí)間等于延遲時(shí)間定時(shí)器的定時(shí)），查詢是否有標(biāo)志，如果正常就繼續(xù)，否則就報(bào)警。檢測(cè)RAM方案，它是讓每個(gè)字節(jié)都寫入55H再讀出比較，每個(gè)字節(jié)都寫入0AAH，在讀出比較，如果正常就繼續(xù)，如果不正常就報(bào)警。其它的檢測(cè)方案和上述類似。堆棧、串口、看門狗、定時(shí)器、中斷初始化，系統(tǒng)自檢開 始顯示器清零A/D轉(zhuǎn)換是否有鍵按下？D/A輸出顯示執(zhí)行標(biāo)定鍵、和測(cè)量鍵等按鍵任務(wù)PH值計(jì)算子程序圖51 測(cè)量主程序 子程序的標(biāo)定在進(jìn)入定標(biāo)之后，首先進(jìn)行判斷定標(biāo)：若是初次定標(biāo)，只有定完P(guān)H=7這點(diǎn)，才能進(jìn)入定PH=4（或10），若是再次定標(biāo)，則可PH=7或PH=4（或10）選擇定標(biāo)。當(dāng)操作者按標(biāo)定鍵，儀器即得到執(zhí)行兩點(diǎn)標(biāo)定法的命令，這時(shí)“標(biāo)1”燈亮，這時(shí)已知值為PH的標(biāo)樣需操作者注人測(cè)量池，操作者按提示完成后，需按輸人鍵通知儀器此項(xiàng)操作已完成。當(dāng)“標(biāo)2”燈亮，操作與上步相同，操作者按提示完成后需按輸入鍵通知儀器此項(xiàng)操作已完成。當(dāng)“排液”燈亮，操作者便可排掉標(biāo)樣2，將測(cè)量池清洗后注人被測(cè)水樣，通知儀器操作完畢后，儀器自動(dòng)進(jìn)入兩點(diǎn)校準(zhǔn)的方法測(cè)量狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)量程序。 開始 標(biāo)定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)電極電位E0和斜率K標(biāo)定P1點(diǎn) 標(biāo)定P2點(diǎn) 存儲(chǔ) 存儲(chǔ) 存儲(chǔ)結(jié) 束 圖52標(biāo)定程序 測(cè)量子程序標(biāo)定后，就可以測(cè)量。首先取得標(biāo)定值和斜率，然后根據(jù)溫度的補(bǔ)償修正，最后計(jì)算，進(jìn)行顯示。取標(biāo)定值E0和斜率K讀A/D計(jì)算PH值PH=KE+E0進(jìn)行溫度補(bǔ)償出口入口顯示圖53 測(cè)量子程序 本章小結(jié)設(shè)計(jì)一個(gè)PH值測(cè)試儀，除硬件設(shè)計(jì)，軟件編程，許多過去用硬件電路實(shí)現(xiàn)的功能也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，這樣不僅可以提高儀器的功能，而且還可以提高精度的儀器，該儀器具有優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊節(jié)省投資。第六章 誤差分析及功能測(cè)試第六章 誤差分析及功能測(cè)試對(duì)該儀器功能分析以便提高可靠性。引起PH測(cè)量系統(tǒng)誤差的原因：（1）標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)PH測(cè)量的影響任何酸度計(jì)在測(cè)量試液前必須先以標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，其可靠性直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。根據(jù)誤差傳遞的關(guān)系，當(dāng)用于校準(zhǔn)酸度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的誤差比允許的測(cè)量誤差小三倍時(shí)，則其誤差對(duì)于酸度計(jì)的測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)，否則，它就同儀器的精度一樣應(yīng)當(dāng)加以考慮。在實(shí)際測(cè)量中，對(duì)于精度為177。，標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在正常情況下不會(huì)有多大問題，對(duì)于精度在，177。，標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液需嚴(yán)格配制，采用經(jīng)檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)緩沖物質(zhì)，并按規(guī)定的方法嚴(yán)格制備和保護(hù)溶液，并將其對(duì)測(cè)量的誤差的影響估計(jì)在內(nèi)。使用中，要時(shí)常對(duì)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的可靠性進(jìn)行檢查。若隨便采用一些試劑配制溶液，其可靠性沒有檢定依據(jù)，是不符合要求的。（2）輸入阻抗對(duì)PH測(cè)量的影響 輸入阻抗是酸度計(jì)的重要指標(biāo)之一，由于玻璃電極內(nèi)阻極高，而PH測(cè)量又要求不能受電極高內(nèi)阻的影響，因此，要求酸度計(jì)的輸入阻抗要比電極內(nèi)阻高得多。在實(shí)際測(cè)量中，不能造成輸入電阻降低，要保證測(cè)量?jī)x器電位計(jì)輸入端的絕緣性如圖：圖61 輸入阻抗原理圖兩端分別接玻璃電極和甘汞電極如果輸入端絕緣性變差，則儀器輸入端就有一個(gè)漏電阻R存在。儀器輸入端的電阻兩個(gè)電阻并聯(lián)阻值，因而儀器總的輸入電阻也就降低了。輸入端絕緣性能的好壞與輸入端各部分的電極插口、測(cè)量開關(guān)、電極引線的絕緣電阻有關(guān)。有的材料雖然電阻很高，但它對(duì)水有浸潤性，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，表面就會(huì)有一層水汽而使絕緣降低。故一定要保持儀器輸入端清潔與干燥，否則，不僅影響測(cè)量準(zhǔn)確度，甚至出現(xiàn)故障而不能工作。（3）測(cè)量溫度對(duì)玻璃電極的影響：首先，溫度對(duì)玻璃電極電化轉(zhuǎn)化系數(shù)有影響其變化約為0．198mv／℃ ，在不同溫度下測(cè)同一溶液的PH值數(shù)據(jù)是不一樣的。在PH測(cè)量中，使用者必須把溫度補(bǔ)償器線標(biāo)放在被測(cè)液溫上，選擇該溫標(biāo)下測(cè)被測(cè)液的PH值。其次，溫度對(duì)玻璃電極的“堿誤”有影響，溫度越高，“堿誤”越大。一般PH計(jì)溫度補(bǔ)償器設(shè)置的最高溫度為60℃ 就是這個(gè)道理。再次，溫度對(duì)玻璃電極的內(nèi)阻及不對(duì)稱電位的變化有很大的影響，溫度升高，電極內(nèi)阻及不對(duì)稱電位迅速變小，電位計(jì)示值就能很快穩(wěn)定且較準(zhǔn)確；反之誤差會(huì)變大。這就是低溫天氣進(jìn)行PH測(cè)量，電極反應(yīng)遲鈍、示值漂移，需長時(shí)間才能穩(wěn)定讀數(shù)的原因。最后，測(cè)溫過程中溫度變化或標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與被測(cè)液溫度不一致也將產(chǎn)生誤差或示值不穩(wěn)，因此在PH測(cè)量中必須使標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與被測(cè)液溫度盡量接近并保持恒定。防止溫度的急劇變化是保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的必要條件。（4）元器件的誤差放大器的零點(diǎn)漂移。主要原因是放大器件的參數(shù)受溫度的影響而發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，而放大級(jí)之間采用直接耦合，使靜態(tài)工作點(diǎn)的緩慢變化逐級(jí)傳遞和放大。抑制零點(diǎn)漂移的措施可以引入直流反饋以減小零點(diǎn)漂移。A/D轉(zhuǎn)換器的誤差。PH測(cè)試儀采用三位半BCD碼的轉(zhuǎn)換器，分辨率為1/2000?？梢圆捎萌詣?dòng)校準(zhǔn)電路校準(zhǔn)誤差：其基本思想是在系統(tǒng)開機(jī)后或每隔一定時(shí)間自動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)參數(shù)和零電壓，然后計(jì)算誤差模型，獲得并存儲(chǔ)誤差補(bǔ)償因子。由于沒有足夠重視儀器的保養(yǎng)或使用不當(dāng)和使儀器性能降低，造成儀器本身不穩(wěn)定性，產(chǎn)生儀器內(nèi)各元器件的騷動(dòng)，導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。就儀器本身精度要求來說 PH1PH10范圍內(nèi)其誤差范圍基本上在1%～% 之間，如果不加以重視，則其誤差就可能增大，從而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。電極的保養(yǎng)。清洗不夠，不能將玻璃泡上的污染物徹底清除，而帶到下一次測(cè)量中引起誤差。平衡時(shí)間不夠，電極的玻璃液界面還未能達(dá)到平衡時(shí)就進(jìn)行測(cè)量而引起誤差。攪拌不均勻，濃液中產(chǎn)生濃度差而引起的誤差。電極老化使平衡響應(yīng)緩慢，出現(xiàn)復(fù)校滯后現(xiàn)象造成誤差。表61 數(shù)據(jù)溫度（℃）202530202530202530標(biāo)準(zhǔn)液試驗(yàn)測(cè)試值誤差（%）儀器測(cè)量值注：上表酸堿度的值均為25℃下的標(biāo)準(zhǔn)值。上表中儀器測(cè)量值為所設(shè)計(jì)的PH測(cè)試儀的實(shí)際測(cè)試值。與傳統(tǒng)的PH計(jì)，本文設(shè)計(jì)相比具有多種強(qiáng)大的功能更強(qiáng)大的功能和多種接口，便于模塊化，充分考慮到電磁干擾的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的布局和布線具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適合環(huán)境比較惡劣情況，本設(shè)計(jì)中采用一塊32K的FLASH，它可以在程序運(yùn)行的過程中進(jìn)行讀寫，因此可以用來存儲(chǔ)PH電極在標(biāo)準(zhǔn)液中的修正數(shù)據(jù)，從而避免了傳統(tǒng)儀器每次開機(jī)人工校正過程中，測(cè)量周期短，在測(cè)量?jī)x器快速檢測(cè)的原則，通過設(shè)置相應(yīng)的參考價(jià)值，監(jiān)測(cè)參數(shù)的設(shè)計(jì)，并與報(bào)警和自動(dòng)清洗功能。本設(shè)計(jì)采用高精密電容和電阻，并提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。結(jié)論結(jié)論P(yáng)H值測(cè)試儀的設(shè)計(jì)，通過硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程設(shè)計(jì)，測(cè)試的溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)功能的PH值，以達(dá)到所需的精度。本文設(shè)計(jì)的PH測(cè)試儀的智能化程度高，儀器的檢查、控制數(shù)據(jù)處理都可以由微處理器來完成，當(dāng)執(zhí)行標(biāo)定程序的時(shí)候，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話引導(dǎo)式操作。它的一些技術(shù)指標(biāo)如下： PH測(cè)量范圍：113PH。 精度：177。 溫度測(cè)量范圍：060度；精度：177。 標(biāo)定方法：兩點(diǎn)標(biāo)定法； 測(cè)量系統(tǒng)：三電極法測(cè)量。PH測(cè)量系統(tǒng)所具有的功能：采用軟件溫度補(bǔ)償和電極校正，PH電極電動(dòng)勢(shì)和溫度的測(cè)量電路是獨(dú)立的，互不影響，調(diào)試容易。由于具有計(jì)算功能，使電極校正操作簡(jiǎn)單。在二點(diǎn)式校正時(shí)，用軟 校正只需將電極置于兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液中各測(cè)量一次就可方便、快捷、準(zhǔn)確地完成操作，這對(duì)于在線控制儀表尤為重要。具有自診斷功能?？勺詣?dòng)檢查電極是否失效。軟件校正計(jì)算時(shí)，如發(fā)現(xiàn)斜率超出范圍，就給出提示，以便及時(shí)更換電極。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。可以將不同溫度下標(biāo)準(zhǔn)溶液的DH值存入程序常數(shù)區(qū)。校正時(shí)根據(jù)測(cè)得的溫度值自動(dòng)查用標(biāo)準(zhǔn)溶液相應(yīng)溫度的PH值，也可以將有代表性的已處理廢水的PH值對(duì)溫度的曲線存人計(jì)算機(jī)，根據(jù)廢水溫度對(duì)設(shè)定值進(jìn)行修正?？煞奖愕貙?shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。不同溫度下，標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的PH值是不同的，微機(jī)可將它們列表存入程序常數(shù)區(qū)。校正時(shí)，根據(jù)測(cè)得的溫度值自動(dòng)查用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液相應(yīng)溫度的PH值。致謝及聲明致 謝衷心感謝導(dǎo)師馬立修老師對(duì)本人的精心指導(dǎo)。他的言傳身教將使我終生受益。導(dǎo)師廣博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終生。感謝電工電子教研室的全體老師和同學(xué)多年來的關(guān)心和支持！感謝所有關(guān)心和幫助過我的人們！ 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 周立功. 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（三）.北京航空航天大學(xué)出版社. 2006,5[2] 彭軍. 傳感器與檢測(cè)技術(shù). 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