本實用新型提供了一種室外水質(zhì)PH值檢測系統(tǒng)，屬于環(huán)境化學領域。

背景技術：

對水體PH值測量是檢測水質(zhì)是否含有工業(yè)廢水的最直觀，最快速的方法之一，而對水體的實時檢測對于防止工業(yè)廢水和有害水源進入生活用水的重要環(huán)節(jié)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種應用在室外環(huán)境的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的電路結(jié)構，為實現(xiàn)室外環(huán)境水質(zhì)PH值的高精度檢測提供硬件電路基礎。

本實用新型所采取的技術方案是：包括溫度傳感器1、溫度傳感器2、PH值傳感器1、PH值傳感器2、信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、擴展IO口、MCU微型計算機、步進電機控制1模塊和步進電機控制2模塊；溫度傳感器1、溫度傳感器2的數(shù)字輸出端分別直接與擴展IO口的輸入端連接；PH值傳感器1、PH值傳感器2的電壓輸出端與信號調(diào)理電路輸入端連接，信號調(diào)理電路輸出端與AD轉(zhuǎn)換芯片模擬電壓輸入端連接，AD轉(zhuǎn)換芯片數(shù)字電壓輸出端與擴展IO口的數(shù)字信號輸入端連接，擴展IO口數(shù)據(jù)總線與MCU微型計算機連接，同時MCU微型計算機的輸入輸出控制信號線與擴展IO口連接，擴展IO還分別與步進電機控制1模塊和步進電機控制2模塊連接。

優(yōu)選地，本實用新型采用的PH值傳感器為離子選擇電極式傳感器。該傳感器通過將采集到的氫根離子（正離子）和氫氧根例子（負離子）的數(shù)目轉(zhuǎn)化為輸出電壓的方式實現(xiàn)對PH值的采集。

優(yōu)選地，同時本實用新型還包括LED顯示單元和時鐘芯片單元，LED顯示單元和時鐘芯片單元分別與MCU微型計算機連接。該附加技術特征能夠定時采集水體溫度和PH值信息，記錄多個采樣時刻的水體參數(shù)。

步進電機控制單元由環(huán)形分配器和功率放大器所組成，所述環(huán)形分配電路可以是芯片CH250，所述功率放大器可以為單電壓功率放大器，也可以是雙電壓放大器，上述環(huán)形分配器和功率放大器的拓撲結(jié)構為本領域技術人員公知常識，不在此進行敘述。

本實用新型的有益效果是：本實用新型為一種數(shù)字式水體測量儀器，能夠?qū)崿F(xiàn)對待測水體的PH值和溫度信息同時進行測量和處理，操作人員可以進行通過LED顯示單元直觀地讀取，比傳統(tǒng)試紙比對的方式更快捷，更易分辨，同時，本實用新型采用了步進電機控制控制單元，該單元可以接入兩臺步進電動機對水體進行均勻攪拌，保證測量的精度，并且，使用兩只以上的傳感器測量，能夠獲得更為客觀，全面的檢測數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)快速測量的前提下，又提高了檢測精度。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結(jié)構框圖；

圖2是本實用新型信號調(diào)理電路的拓撲圖。

具體實施方式

參閱圖1本實用新型包括溫度傳感器1、溫度傳感器2、PH值傳感器1、PH值傳感器2、信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、擴展IO口、MCU微型計算機、步進電機控制1模塊和步進電機控制2模塊組成；溫度傳感器1、溫度傳感器2的數(shù)字輸出端分別直接與擴展IO口的輸入端連接；PH值傳感器1、PH值傳感器2的電壓輸出端與信號調(diào)理電路輸入端連接，信號調(diào)理電路輸出端與AD轉(zhuǎn)換芯片模擬電壓輸入端連接，AD轉(zhuǎn)換芯片數(shù)字電壓輸出端與擴展IO口的數(shù)字信號輸入端連接，擴展IO口數(shù)據(jù)總線與MCU微型計算機連接，同時MCU微型計算機的輸入輸出控制信號線與擴展IO口連接，擴展IO還分別與步進電機控制1模塊和步進電機控制2模塊連接。

優(yōu)選地，所述時鐘芯片最好為DS12887。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器為DS18B20。

優(yōu)選地，所述MCU微型計算機與LED顯示單元的連接方式為并行顯示連接，LED顯示單元的數(shù)碼管數(shù)量為8只，MCU微型計算機其中任意一個雙向接口通過數(shù)據(jù)總線連接LED顯示數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)輸入端，另一個接口分別連入8只數(shù)碼管的使能控制端，實現(xiàn)溫度和PH值的動態(tài)顯示，該方法除了能夠節(jié)省系統(tǒng)硬件資源，還可以讓操作人員更快速更全面的實現(xiàn)對水質(zhì)參數(shù)的實時讀取。

參閱圖2，信號調(diào)理電路的拓撲結(jié)構是：包括兩只第一運算放大器U1和第二運算放大器U2，PH傳感器電壓輸出端通過10K電阻連接U1的同相輸入端，U1的反相輸入端連接輸出端和20K電阻，該20K電阻的另一端連接第二運算放大器U2的反相輸入端，第二運算放大器U2的同相輸入端通過10K電阻接地，第二運算放大器U2反相輸入端通過一只阻值在10K-40K之間的電阻連接調(diào)理輸出端，實現(xiàn)對PH值傳感器輸出電壓的處理。

優(yōu)選地，第一運算放大器U1最好為CA3140，接入工作電源為-15V和+15V。

優(yōu)選地，第二運算放大器U2最好為OP07系列放大器，接入工作電源為-12V和+12V。