【正文】 他的言傳身教將使我終生受益?？煞奖愕貙?shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。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。由于具有計(jì)算功能，使電極校正操作簡(jiǎn)單。 精度：177。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。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。電極的保養(yǎng)。PH測(cè)試儀采用三位半BCD碼的轉(zhuǎn)換器，分辨率為1/2000。（4）元器件的誤差放大器的零點(diǎn)漂移。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。（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。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。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。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。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。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。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。由于整個(gè)過(guò)程控制軟件是巨大的，為編寫，調(diào)試，修改，增加和減少。通過(guò)單片機(jī)，智能儀器，從而增加了一些硬件實(shí)現(xiàn)的功能。在一般的利用PC機(jī)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制的場(chǎng)合，都是采用Windows作為上位機(jī)的平臺(tái)，具有友好的界面，編程和操作更容易。中間轉(zhuǎn)換電路采用多路RS232驅(qū)動(dòng)器/接收器芯片MAX232來(lái)實(shí)現(xiàn)。芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以將輸入的+5V電源電壓變換成為RS232輸出電平。 RS232串行接口標(biāo)準(zhǔn)目前RS232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。地址相符時(shí)將SM2清成0，脫離多機(jī)狀態(tài)，地址不相符的從機(jī)不作任何處理，即保持SM2＝1。當(dāng)從機(jī)SM2＝1時(shí)，從機(jī)只接收主機(jī)發(fā)出的地址幀(第九位為1),對(duì)數(shù)據(jù)幀(第九位為0)不予理睬；而當(dāng)SM2=0時(shí)，可接收主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的所有信息。因此，并行傳輸主要應(yīng)用在近距離數(shù)據(jù)傳輸中，如連接打印機(jī)端口。由于CPU與接口間按并行方式傳輸，接口和外設(shè)之間按串行方式傳輸，因此，串行接口，來(lái)接收移位寄存器的串行到并行的方式，通過(guò)發(fā)送一個(gè)移位寄存器的并行的方式轉(zhuǎn)換成串行模式。串口通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)之間使用3根信號(hào)線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的通信方式，三根信號(hào)分別是數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線及控制線。在串行輸入和輸出引腳加電平轉(zhuǎn)換器，可以方便的設(shè)計(jì)出標(biāo)準(zhǔn)RS232接口。這不僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并且可以使用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和友好的操作界面。第四章 基于MAX232通訊模塊第四章 基于MAX232通訊模塊現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)突出特點(diǎn)，是工業(yè)控制系統(tǒng)中的所有設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生一個(gè)核心軟件管理工作，形成一個(gè)有機(jī)的整體。并且具有非?？斓捻憫?yīng)速度。測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)PH電極轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，信號(hào)調(diào)整電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，調(diào)整。譯碼電路放棄了傳統(tǒng)的門電路組合的方法，采用了可多次編程的通用陣列邏輯器件。作為GAL16V8的許多可能結(jié)構(gòu)形式中最重要的一個(gè)子集，PAL結(jié)構(gòu)被列在宏單元描述部分的表里面。每組有一個(gè)控制端G，由控制端的高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。它是32K*8字節(jié)的紫外線擦除、電可編程只讀存儲(chǔ)器，單一+5V供電，工作電流為100mA，維持電流為40mA，讀出時(shí)間最大為250nS，28腳雙列直插式封裝。特別適用于緩沖寄存器，I/O通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。它的八個(gè)透明D型鎖存器，當(dāng)使能（G為）高時(shí)，Q輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，O隨數(shù)據(jù)D而變。373為三態(tài)輸出的八D透明鎖存器,共有54/74S373和54/74LS373兩種線路結(jié)構(gòu)型式。總線擴(kuò)展電路包括：EPROM28C6EPROM2725譯碼器GAL16V地址鎖存器74LS37單行總線驅(qū)動(dòng)器74LS244。于是匝數(shù)比=8:1。均按輸入電壓12V設(shè)計(jì)。圖310 電源電路圖中，第一排電容是濾波電容。三端固定集成穩(wěn)壓模塊有三個(gè)端子：輸入端，輸出端和公共端。模塊內(nèi)置2M位元中文字型ROM (CGROM)，總共提供8192個(gè)中文字型(1616點(diǎn)陣)，16K位元半寬字型ROM (HCGROM)，總共提供126個(gè)符號(hào)字型(168點(diǎn)陣)，6416位顯示RAM(DDRAM)，另外繪圖顯示畫面提供一個(gè)64256點(diǎn)的繪圖區(qū)域，可以和文字畫面混和顯示。 顯示元件采用BJ19264D1液晶顯示，BJ19264D1中文字庫(kù)型液晶顯示模塊可以顯示字母、數(shù)字、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。 菜單鍵功能是提供儀器各種服務(wù)項(xiàng)目的清單，接入單片機(jī)P11管腳。圖38 輸出電路鍵盤選擇7個(gè)按鍵的輸入模式，包括電源、復(fù)位、菜單、回車、清除、上翻、下翻。DAC0832用作程控放大器,需要放大的電壓Vi和反饋輸入端相接。當(dāng) =0；WR2=0時(shí)；輸入寄存器狀態(tài)傳入8位DAC寄存器中；Iout1：D/A轉(zhuǎn)換器電流輸出1端，輸入數(shù)字量全為1時(shí)，Iout1輸出最大，輸入數(shù)字量全為0時(shí)，Iout1輸出最??；Iout2：D/A轉(zhuǎn)換器電流輸出2端，Iout2+Iout1=常數(shù)；Rfb：外部反饋信號(hào)輸入端，內(nèi)部已有反饋電阻 ，根據(jù)需要也可外接反饋電阻；Vcc：電源輸入端，可在+5V+15V范圍內(nèi)；DGND：數(shù)字信號(hào)地；AGND:模擬信號(hào)地，最好與基準(zhǔn)電壓共地。8位D/A轉(zhuǎn)換電路由8位T型電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，電子開關(guān)受8位DAC寄存器輸出的數(shù)字來(lái)能夠控制，T型電阻網(wǎng)絡(luò)能輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。RD:讀信號(hào)輸入。CLK:時(shí)鐘信號(hào)輸入端。它采用CMOS工藝，分辨率為8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間100us。作為前值運(yùn)算放大器，應(yīng)有以下幾個(gè)要求：，放大器的輸入阻抗包括放大器的阻抗和接插件的絕緣阻抗等； 2. 放大器的輸入電流要??； ?？赏瓿勺杩蛊ヅ?、降低測(cè)量噪聲、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等，非常適合此電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中選用了運(yùn)放CA3140，它具有高電壓PMOS管和高壓二極管的優(yōu)點(diǎn)。在一定的溫度下只要知道了電壓值，即可求出溶液的PH值。若用其電路可設(shè)計(jì)如下：圖34 鉑電阻溫度傳感器相比之下，用DS18B20溫度傳感器方便簡(jiǎn)潔。鉑熱電阻的物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能用作工業(yè)測(cè)溫元件，且此元件線性較好。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器通常是由錳、鈷的氧化物燒制成半導(dǎo)體陶瓷制成。按照熱敏電阻的性質(zhì)可以分為半導(dǎo)體熱電阻和金屬熱電阻兩大類，前者通常稱為熱敏電阻，后者稱為熱電阻。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。使用方法：由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20芯片的訪問(wèn)。開漏單總線接口引腳。（5）.數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。DS18B20溫度傳感器特性（1）.只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。X1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。欲使CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無(wú)效。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。RST復(fù)位輸入。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。AT89C52采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；2568字節(jié)內(nèi)部RAM。一般離子計(jì)不能對(duì)能斯特方程溫度系數(shù)斜率溫度補(bǔ)償，只可以消除溫度對(duì)測(cè)量的局部影響，所以如果嚴(yán)格要求，測(cè)量應(yīng)進(jìn)行恒溫條件下?？梢?jiàn)這項(xiàng)是很復(fù)雜的，一般的離子計(jì)不能對(duì)該項(xiàng)進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)n=1,溫度變化1℃，；n=2。在HSO溶液體系中采用硫酸亞汞電極，在堿性體系中用氧化汞電極，而在中性氯化物溶液中則采用氯化銀電極等。電極反應(yīng)為：電極電位為：Ag沉淀容易堵塞參比電極管的多孔性封口，通常不采用飽和溶液作為Ag/電極的電解液。氯化銀電極具有良好的重復(fù)性，穩(wěn)定性。膜的滲透性是具有的選擇性使非特定離子不能再其中進(jìn)行滲透，這就是離子選擇性電極對(duì)離子具有選擇性響應(yīng)的基本原因。電極的響應(yīng)斜率只在一定的活度范圍，保持其基本不變，當(dāng)活度小于一定值時(shí)，斜率明顯的變小。它具有將溶液中某特定離子的活度轉(zhuǎn)變成一定電位的功能。這是獨(dú)立測(cè)量的參考電極也被稱為二電極。當(dāng)沒(méi)有外部電流反向充電，這個(gè)過(guò)程將最終達(dá)到一個(gè)平衡。電池的電壓被稱為電動(dòng)勢(shì)（電磁場(chǎng)）。兩個(gè)電勢(shì)的代數(shù)和就是與待測(cè)溶液的PH相關(guān)的電勢(shì)差（等于指示電極和參比電極之間的電動(dòng)勢(shì)），放大器用來(lái)測(cè)量這個(gè)電勢(shì)差。儀器測(cè)量電路，必須有一個(gè)高電阻的電路。我們采用定標(biāo)的中性溶液為PH=，PH=，PH=。對(duì)于實(shí)際的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能斯特方程響應(yīng)的實(shí)際曲線又往往偏離理想曲線，即實(shí)際響應(yīng)的曲線的斜率不等于理想曲線的斜率，所以只有知道實(shí)際的斜率，測(cè)量系統(tǒng)中的電極才能使用。因此采用高精度運(yùn)算放大器對(duì)其進(jìn)行放大處理經(jīng)處理后的兩路信號(hào)與參比電極兩路信號(hào)同時(shí)進(jìn)入電子開關(guān)供CPU選擇。它也有自己的補(bǔ)償能力穩(wěn)定放大增益；輸出部分包含它們自己的保護(hù)電路保護(hù)負(fù)載短路造成的損害。處理電路的多級(jí)放大器電路。我們期待著它的發(fā)展。④2線式傳輸，具有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，便于和計(jì)算機(jī)聯(lián)用。90年代是工業(yè)PH計(jì)微機(jī)化、智能化普及的年代。儀器采用液晶7段數(shù)字顯示，具有校正時(shí)電極電位穩(wěn)定性判斷功能；檢量線運(yùn)算功能，用液晶顯示校正異常和電極劣化功能；上下限調(diào)節(jié)功能，任意設(shè)定量程功能；輸出同步功能及PH標(biāo)準(zhǔn)液在各溫度下PH值的存儲(chǔ)功能等。并由PH 8 F型變送器與PH傳感器及其輔助設(shè)備構(gòu)成了PH Σ系列。該儀器首次把2線式傳輸方式用于工業(yè)PH計(jì)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化了本質(zhì)安全防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1953年日本橫河電機(jī)開始研制生產(chǎn)工業(yè)PH計(jì)。例如，在印染行業(yè)，酸堿值的精確度的染料在高吸收率是衡量印染工藝是一個(gè)重要的因素，既節(jié)約原材料，減少?zèng)_洗槽數(shù)，對(duì)于以后的污水處理來(lái)說(shuō)，都十分有益。目前，雖然有許多文獻(xiàn)探討電位分析法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在測(cè)量過(guò)程中，影響其測(cè)量精度的因素很多，包括老化，電極測(cè)試水溫的變化，測(cè)量?jī)x器電路穩(wěn)定本身會(huì)給測(cè)量結(jié)果的誤差。同時(shí)，它能進(jìn)行背景校正，以及溫度自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校正等多種功能。其電子線路由電子管電路進(jìn)入晶體管電路再進(jìn)入了集成電路。電位分析法中的指示電極是能將非電量溶液的離子活度轉(zhuǎn)化為點(diǎn)位的變化的電化學(xué)敏感器。關(guān)鍵詞：三電極檢測(cè)，高阻，溫度補(bǔ)償 48 AbstractOn the basis of electrochemical principal and Instrument circuit system to MCS–51 microcontroller core, this system can measure activity in solution .The paper details the design of the PH instrument. Including measuring principle, the calibration way, the design of temperature transducer, meas