專利名稱：微庫侖儀測量電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微庫侖儀測量電路。
背景技術(shù)：
微庫侖儀用來測量樣品中各種元素的含量，微庫侖儀包括測量控制電路和滴定 池，滴定池用來放置電解溶液。滴定池中的參考電極供給一個恒定的參考電位，并與測量電 極組成測量電極對產(chǎn)生一 電壓信號。這一信號與外加給定偏壓反向串聯(lián)后加在庫侖放大器 的輸入端，當兩電壓值相等時，放大器輸入為零，輸出也為零，在電解電極對之間沒有電流 通過，儀器顯示器上是一條平滑的基線。當樣品由注射器注入滴定池，消耗電解液中的滴定 劑離子。滴定劑濃度的變化使滴定池中的測量電極對的電位發(fā)生變化，其值的變化送入微 機控制的微庫侖放大器，經(jīng)放大后加到電解電極對(陰、陽極)上，在陽極上電生出滴定離 子，以補充消耗的滴定劑。上述過程隨著滴定離子的消耗連續(xù)進行，直至無消耗滴定離子的 物質(zhì)進入，并已電生出足夠的滴定離子，使測量電極對的值又重新等于給定偏壓值，儀器恢 復(fù)平衡。在消耗-補充滴定離子的過程中，測量電生滴定劑時的電量，依據(jù)法拉第定律進行 數(shù)據(jù)處理，則可計算出樣品含量。 微庫侖儀測量電路，它主要包括測量電極對電壓信號采樣電路、前置放大器、斬波 器、放大器和解調(diào)器，前述各組件依次連接，斬波器與解調(diào)器在測量位置時，解調(diào)器通過A/D 轉(zhuǎn)換器與計算機連接，當斬波器與解調(diào)器轉(zhuǎn)換至電解位置時，解調(diào)器與電解電極對相連。目 前在微庫侖儀測量電路中，斬波器與解調(diào)器都采用干簧繼電器，對采樣電路所得信號進行 分解和解調(diào)，干簧繼電器為機械繼電器，存在觸點容易氧化、接觸不良、使用壽命短和機械 誤差等問題，造成微庫侖儀噪聲大、信噪比低、檢測速度慢、樣品含量低不能檢測等問題，另 外由于沒有采取很好的隔離措施，造成計算機電路干擾測量電路而造成溫度失控，易出故 障等缺點。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種微庫侖儀測量電路，它采用電子解調(diào)器取代機械繼電器，使
微庫侖儀噪聲小、故障率低，并大幅提高了微庫侖儀的檢測靈敏度和分析精度。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的微庫侖儀測量電路，它主要包括測量電極對信號采樣
電路、前置放大器、斬波器、放大器和解調(diào)器，前述各組件依次連接，斬波器與解調(diào)器在測量
位置時，解調(diào)器通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，當斬波器與解調(diào)器轉(zhuǎn)換至電解位置時，解調(diào)
器與電解電極對相連，所述斬波器和解調(diào)器均為電子解調(diào)器。 所述斬波器與解調(diào)器由互相隔離的直流電源供電；所述斬波器的隔離直流電源主 要由變壓器、整流器、電源變換器依次連接組成，所述變壓器將220V交流電源變換成交流 低壓電源，所述整流器將交流低壓電源變換成低壓直流電源，所述電源變換器將直流低壓 電源變換成斬波器適用的直流5V電源，同時直流5V電源經(jīng)振蕩器作用后與斬波器控制端 相連接；所述解調(diào)器的隔離直流電源主要由變壓器、整流器、電源變換器依次連接組成，所述變壓器將220V交流電源變換成交流低壓電源，所述整流器將交流低壓電源變換成低壓 直流電源，所述電源變換器將直流低壓電源變換成解調(diào)器適用的直流5V電源，同時直流5V 電源經(jīng)光電耦合器隔離后與解調(diào)器控制端相連接。 本實用新型的有益效果如下1、微庫侖儀分析精度、靈敏度大幅度提高，無噪聲 用電子解調(diào)器取代了傳統(tǒng)的干簧繼電器，克服了機械振子噪聲大、信噪比低、檢測速度慢 的缺點，對高含量樣品檢測實現(xiàn)大小電流自動轉(zhuǎn)換。2、檢測效率高對滴定池檢測效率達 95% —100X，是傳統(tǒng)微庫侖儀的五倍左右，因此分析條件寬，對PPb級超低含量能夠測定， 對高含量樣品保持較高的轉(zhuǎn)化率，而且檢測結(jié)果均平行。3、電路抗干擾能力強，溫度不易失 控電子解調(diào)器由互相隔離的電源供電，解決了傳統(tǒng)微庫侖儀器中微機電路干擾測量電路 而造成溫度失控，燒斷電爐絲、損壞石英管的問題。4、儀器連續(xù)工作性能穩(wěn)定無機械壽命
問題，主機運行5萬小時無故障。

圖1為本實用新型的電路原理圖具體實施方式根據(jù)圖1所示，微庫侖儀測量電路，它主要包括測量電極對信號采樣電路、前置放 大器1、斬波器2、放大器3和解調(diào)器4。前置放大器1的輸入端與測量電極對信號采樣電 路輸出端相連接，前置放大器1采用0P07運算放大器，0P07運算放大器的輸出通過電阻R3 與斬波器2的觸點1連接，電容C8進行濾波，斬波器2的觸點4通過電阻R4、電容器C9與 放大器3的同相輸入端相連接，放大器3采用0P07運算放大器，放大器3的反相輸入端與 輸出端之間跨接電阻R6，放大器3的反相輸入端通過電阻R5接地。放大器3的輸出端通過 電阻R7和電容器C10與解調(diào)器4的觸點4相連接，解調(diào)器4的觸點1通過電阻R10與A/D 轉(zhuǎn)換器574相連接，解調(diào)器4的觸點2與電解陰極相連，電解陽極接地。斬波器2與解調(diào)器 4在測量位置時，解調(diào)器4通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，當斬波器2與解調(diào)器4轉(zhuǎn)換至電 解位置時，解調(diào)器4與電解電極對相連，所述斬波器2和解調(diào)器4均為電子解調(diào)器(提供型 號)。所述斬波器2與解調(diào)器4由互相隔離的直流電源供電。 所述斬波器2的隔離直流電源主要由變壓器5、整流器6、電源變換器依次連接組 成。所述變壓器5將220V交流電源變換成15V X 2的交流低壓電源，所述整流器6將15V X 2 的交流低壓電源變換成± 18V低壓直流電源，± 18V低壓直流電源經(jīng)過電容器濾波后，再分 別通過電源變換器7812、 7912變換成± 12V直流電源，+12V直流電源通過電源變換器7805 變換成斬波器適用的直流5V電源，同時直流5V電源經(jīng)555振蕩器作用后與斬波器2控制 端相連接。 所述解調(diào)器4的隔離直流電源主要由變壓器7、整流器8、電源變換器依次連接組 成，所述變壓器7將220V交流電源變換成交流低壓電源，所述整流器8將交流低壓電源變 換成低壓直流電源，低壓直流電源經(jīng)濾波后由電源變換器7805變換成解調(diào)器適用的直流 5V電源，同時直流5V電源經(jīng)光電耦合器9隔離后與解調(diào)器4控制端相連接。
權(quán)利要求一種微庫侖儀測量電路，它主要包括測量電極對信號采樣電路、前置放大器(1)、斬波器(2)、放大器(3)和解調(diào)器(4)，前述各組件依次連接，斬波器(2)與解調(diào)器(4)在測量位置時，解調(diào)器(4)通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，當斬波器(2)與解調(diào)器(4)轉(zhuǎn)換至電解位置時，解調(diào)器(4)與電解電極對相連，其特征在于所述斬波器(2)和解調(diào)器(4)均為電子解調(diào)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微庫侖儀測量電路，其特征在于所述斬波器(2)與解調(diào)器 (4)由互相隔離的直流電源供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微庫侖儀測量電路，其特征在于所述斬波器的隔離直流電源 主要由變壓器(5)、整流器(6)、電源變換器依次連接組成，所述變壓器(5)將220V交流電 源變換成交流低壓電源，所述整流器(6)將交流低壓電源變換成低壓直流電源，所述電源 變換器將直流低壓電源變換成斬波器(2)適用的直流5V電源，同時直流5V電源經(jīng)振蕩器 作用后與斬波器(2)控制端相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微庫侖儀測量電路，其特征在于所述解調(diào)器(4)的隔離直流 電源主要由變壓器(7)、整流器(8)、電源變換器依次連接組成，所述變壓器(7)將220V交 流電源變換成交流低壓電源，所述整流器(8)將交流低壓電源變換成低壓直流電源，所述 電源變換器將直流低壓電源變換成解調(diào)器(4)適用的直流5V電源，同時直流5V電源經(jīng)光 電耦合器(9)隔離后與解調(diào)器(4)控制端相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種微庫侖儀測量電路，它主要包括測量電極對信號采樣電路、前置放大器(1)、斬波器(2)、放大器(3)和解調(diào)器(4)，前述各組件依次連接，斬波器(2)與解調(diào)器(4)在測量位置時，解調(diào)器(4)通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，當斬波器(2)與解調(diào)器(4)轉(zhuǎn)換至電解位置時，解調(diào)器(4)與電解電極對相連，所述斬波器(2)和解調(diào)器(4)均為電子解調(diào)器，它們分別由互相隔離的直流電源供電。它采用電子解調(diào)器取代機械繼電器，使微庫侖儀噪聲小、故障率低，并大幅提高了微庫侖儀的檢測靈敏度和分析精度。
文檔編號G01N27/42GK201535765SQ20092025681
公開日2010年7月28日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者朱寶華 申請人:姜堰市華東分析儀器有限公司