CN203732442U - 基于微处理器stm32f103的浊度测量仪 - Google Patents
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Abstract
基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，涉及仪器仪表领域，包括主机、散射光敏二极管、透射光敏二极管，主机外壳上方设有散射光敏二极管信号线输入凹槽、透射光敏二极管信号线输入凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏，主机外壳的一个侧面安有一个232总线输出凹槽，主机外壳内装有主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成；主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其***电路组成，该主控电路板上的前置放大电路设有光敏二极管信号线输入接口。采用本***则在全量程范围内，其相关系数均达到0.999以上，测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及仪器仪表领域，具体为基于微处理器STM32F103的浊度测量仪。
背景技术
浊度测量仪可供水厂、电厂、工矿企业、实验室及野外实地水样浑浊度的测试。根据ISO7027 国际标准，测量浊度的方法可以散射光测量法和透射光测量法。由于水样中浓度较高的杂质和微粒能使透射光信号衰减更加明显，所以透射光测量法适用于测量高浊度水样。散射光测量法在测量低、中浊度溶液时灵敏度比较高，而且在0-200NTU之间测得的光电信号与浊度值呈线性关系，但是在测量高浊度溶液时线性度就比较差。
为了克服了单一测量法存在的缺陷，本实用新型设计了一款高精度、宽量程的浊度测量仪。本浊度测量仪结合了散射法和透射法，克服了单独使用散射法或透射法时测量范围受限的弊端，且提高了测量的精度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，该浊度测量仪以意法半导体公司的STM32F103微处理器和μC/OS-II操作***为平台，将散射法和透射法相结合，提高了测量的精度，采用本***则在全量程范围内，其相关系数均达到0.999 以上，测量精度高。
本实用新型的技术方案：
基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述装置包括主机、散射光敏二极管、透射光敏二极管，主机外壳上方设有散射光敏二极管信号线输入凹槽、透射光敏二极管信号线输入凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏，主机外壳其中的一个侧面安有一个232总线输出凹槽，主机外壳内装有主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成；主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其***电路组成，该主控电路板上的前置放大电路设有2个光敏二极管信号线输入接口，1个是散射光敏二极管信号线输入接口，通过散射光敏二极管信号线与散射光敏二极管相连，该散射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的散射光敏二极管信号线输入凹槽处，1个是透射光敏二极管信号线输入接口，通过透射光敏二极管信号线与透射光敏二极管相连，该透射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的透射光敏二极管信号线输入凹槽处。
所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述主控电路板上的232通信电路上设有1个232总线输出接口，通过232总线与电脑相连，该232总线输出接口位于主机外壳侧面的232总线输出凹槽处。
所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏相连。
所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成。
所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述微处理器电路由微处理器STM32F103及其***电路组成，前置放大电路由运算放大器AD8639芯片及其***电路组成，选通开关电路由选通开关CM303芯片及其***电路组成。
所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，所述AD转换电路由AD转换芯片AD7667及其***电路组成，232通信电路由232通信芯片MAX232及其***电路组成，LCD触摸屏驱动电路由LCD触摸屏驱动芯片RA8875及其***电路组成。
本实用新型具有以下优点：
1、本***将散射法和透射法相结合，克服了单独使用散射法或透射法时测量范围受限的弊端，且提高了测量的量程和精度。
2、该浊度测量仪的传感器为浸入式传感器，使用时只需将探头投入待测水样即可，测量快捷方便。
附图说明
图1为本实用新型***配线图；
图2为本实用新型主机结构示意图；
图3为本实用新型主机电路示意图。
具体实施方式
图中附件：1为散射光敏二极管，2为散射光敏二极管信号线，3为透射光敏二极管，4为透射光敏二极管信号线，5为主机，6为透射光敏二极管信号线输入凹槽，7为散射光敏二极管信号线输入凹槽，8为LCD触摸屏，9为232总线输出凹槽。
基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，包括主机、散射光敏二极管、透射光敏二极管。主机有1个长方形的外壳，在主机外壳上方设有1个散射光敏二极管信号线输入凹槽、1个透射光敏二极管信号线输入凹槽，在主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏，在主机外壳其中的一个侧面安有一个232总线输出凹槽。在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成。该主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其***电路组成，负责传感器数据的转换、选通开关的控制、LCD触摸屏驱动电路的控制和与电脑进行232通信。该主控电路板上的前置放大电路设有2个光敏二极管信号线输入接口，1个是散射光敏二极管信号线输入接口，通过散射光敏二极管信号线与散射光敏二极管相连，该散射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的散射光敏二极管信号线输入凹槽处，1个是透射光敏二极管信号线输入接口，通过透射光敏二极管信号线与透射光敏二极管相连，该透射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的透射光敏二极管信号线输入凹槽处，该前置放大电路负责对散射光敏二极管和透射光敏二极管采集到的信号进行放大。该主控电路板上的选通开关电路接收STM32F103的控制，负责切换散射光敏二极管信号和投射光敏二极管信号。该主控电路板上的AD转换电路负责将选通开关电路送来的光敏二极管信号进行AD转换，将光敏二极管的模拟信号转换为数字信号，送给微处理器STM32F103进行处理。该主控电路板上的232通信电路上设有1个232总线输出接口，通过232总线与电脑相连，该232总线输出接口位于主机外壳侧面的232总线输出凹槽处。该主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏相连，负责浊度的标定和浊度的实时显示。
主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成。微处理器电路由微处理器STM32F103及其***电路组成，负责参数的转换、显示及整个***的控制。前置放大电路由运算放大器AD8639芯片及其***电路组成，负责对散射光敏二极管和透射光敏二极管采集到的信号进行放大。选通开关电路由选通开关CM303芯片极其***电路组成，负责切换散射光敏二极管信号和投射光敏二极管信号。AD转换电路由AD转换芯片AD7667及其***电路组成，负责将光敏二极管的模拟信号转换为数字信号。232通信电路由232通信芯片MAX232及其***电路组成，负责与电脑进行通信，将采集到的浊度发送给电脑。LCD触摸屏驱动电路由LCD触摸屏驱动芯片RA8875及其***电路组成，负责触点的采集和LCD的显示。
首先，通过触摸屏，对***进行标定，标定出浊度在200NTU时的电压值。然后，***分别对散射光敏二极管信号和透射光敏二极管信号进行AD转换，根据转换结果，确定相应的浊度检测方法。当浊度在0- 200NTU区间内，采用散射光测量法进行浊度测量，浊度与散射光电压信号呈线性关系，此时，直接将电压值转换成浊度值；当浊度在200-1000NTU区间内，采用透射光测量法进行浊度测量，浊度与透射光电压信号呈指数关系，此时，采用查表法求出其浊度值。
实施例1：
见图1、图2，一种基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，包括主机5、散射光敏二极管1、透射光敏二极管3。主机5有1个长方形的外壳，在主机5外壳上方设有1个散射光敏二极管信号线输入凹槽7、1个透射光敏二极管信号线输入凹槽6，在主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏8，在主机外壳其中的一个侧面安有一个232总线输出凹槽9。在主机外壳内装有1块主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成。该主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其***电路组成，负责传感器数据的转换、选通开关的控制、LCD触摸屏驱动电路的控制和与电脑进行232通信。该主控电路板上的前置放大电路设有2个光敏二极管信号线输入接口，1个是散射光敏二极管信号线输入接口，通过散射光敏二极管信号线2与散射光敏二极管1相连，该散射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的散射光敏二极管信号线输入凹槽7处，1个是透射光敏二极管信号线输入接口，通过透射光敏二极管信号线4与透射光敏二极管3相连，该透射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的透射光敏二极管信号线输入凹槽6处，该前置放大电路负责对散射光敏二极管和透射光敏二极管采集到的信号进行放大。该主控电路板上的选通开关电路接收STM32F103的控制，负责切换散射光敏二极管信号和投射光敏二极管信号。该主控电路板上的AD转换电路负责将选通开关电路送来的光敏二极管信号进行AD转换，将光敏二极管的模拟信号转换为数字信号，送给微处理器STM32F103进行处理。该主控电路板上的232通信电路上设有1个232总线输出接口，通过232总线与电脑相连，该232总线输出接口位于主机外壳侧面的232总线输出凹槽9处。该主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏8相连，负责浊度的标定和浊度的实时显示。
Claims (6)
1.基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述装置包括主机、散射光敏二极管、透射光敏二极管，主机外壳上方设有散射光敏二极管信号线输入凹槽、透射光敏二极管信号线输入凹槽，主机外壳的前方安有一个LCD触摸屏，主机外壳其中的一个侧面安有一个232总线输出凹槽，主机外壳内装有主控电路板，该主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成；主控电路板上的微处理器电路由STM32F103及其***电路组成，该主控电路板上的前置放大电路设有2个光敏二极管信号线输入接口，1个是散射光敏二极管信号线输入接口，通过散射光敏二极管信号线与散射光敏二极管相连，该散射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的散射光敏二极管信号线输入凹槽处，1个是透射光敏二极管信号线输入接口，通过透射光敏二极管信号线与透射光敏二极管相连，该透射光敏二极管信号线输入接口位于主机外壳上方的透射光敏二极管信号线输入凹槽处。
2.根据权利要求1所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述主控电路板上的232通信电路上设有1个232总线输出接口，通过232总线与电脑相连，该232总线输出接口位于主机外壳侧面的232总线输出凹槽处。
3.根据权利要求2所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述主控电路板上的LCD触摸屏驱动电路上设有一个LCD触摸屏接口，与主机外壳前方的LCD触摸屏相连。
4.根据权利要求3所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述主控电路板由微处理器电路、前置放大电路、选通开关电路、AD转换电路、232通信电路和LCD触摸屏驱动电路组成。
5.根据权利要求1所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述微处理器电路由微处理器STM32F103及其***电路组成，前置放大电路由运算放大器AD8639芯片及其***电路组成，选通开关电路由选通开关CM303芯片及其***电路组成。
6.根据权利要求1所述的基于微处理器STM32F103的浊度测量仪，其特征在于，所述AD转换电路由AD转换芯片AD7667及其***电路组成，232通信电路由232通信芯片MAX232及其***电路组成，LCD触摸屏驱动电路由LCD触摸屏驱动芯片RA8875及其***电路组成。
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| CN107907506A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-13 | 华东师范大学 | 一种宽量程和动态最佳分辨率测量含沙量的测量装置及方法 |
| CN109883997A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-14 | 中国海洋大学 | 一种高精度智能浊度检测装置及其标定方法和使用方法 |
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