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[电路/定理]

盐度计方案介绍(笔式盐度计)

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jml908|  楼主 | 2021-3-3 14:31 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
这是我之前设计的一款盐度计,基本电路非常的简单,但是想要精度达到要求是有些挑战性的。

首先看我设计的盐度计精度测试报告:精度参考的是市面上精度最好的速为盐度计,可以看出我设计的这个精度比速为的还要好一点。这个标准盐溶液是用光学盐度计配置的。


1、基本电路原理介绍

如下图所示,利用带施密特输入的反相器74HC14,通过电容的充放电和反相器内部的门槛电压做比较输出方波,方波的频率大小由电容和盐溶液电阻的大小所决定,根据74HC14手册上

给出的关系 f=1/0.85RC,输出的频率通过MCU的定时器捕获功能计算频率。



2、存在的问题

温漂的影响会使结果不稳定,影响的程度使在5%浓度以上都没有线性了,测真实8%的浓度可能测出7%,8%测出7%,没有明显的线性,就是5%以上的浓度定时器采到的

频率都是很接近的,分辨不出来浓度,而且确实在随着浓度的变高,溶液的电阻变化越来越小,所以温漂+随浓度升高电阻变化小(高浓度时频率变化小)两个因素决定了

不仅是精度比较差(温漂造成的),测不到高浓度(温漂+浓度高频率变化小)这两个问题。




3、问题的解决与精度优化

这个项目最难的就是把各部分温漂问题解决,还要把上面的电路做一些优化,这些我都已经做到了,因为是在之前公司做的产品,所以不方便把细节透露出来,有兴趣的朋友可以私信我讨论一下,精度可以看一下**开头的测试数据,已经非常的好了,这个项目的软件硬件都是我做的。


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沙发
manbo789| | 2021-3-3 14:38 | 只看该作者
你这电路精度难以保障,可量产性很差,

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板凳
叶春勇| | 2021-3-3 15:00 | 只看该作者
本质是个测电阻电路,溶液的温度,再来一个rc测量,补偿下。关键还是校准。

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地板
jml908|  楼主 | 2021-3-3 16:24 | 只看该作者
manbo789 发表于 2021-3-3 14:38
你这电路精度难以保障,可量产性很差,

前面已经有精度测试数据了,精度非常好的,基本电路存在的问题我也说过了,电路上肯定要有一些技巧的,这个我没有写出来。

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5
jml908|  楼主 | 2021-3-3 16:25 | 只看该作者
叶春勇 发表于 2021-3-3 15:00
本质是个测电阻电路,溶液的温度,再来一个rc测量,补偿下。关键还是校准。 ...

肯定要根据标准盐溶液标定的,把捕获到的频率与盐浓度对比。

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6
xczhaony| | 2021-3-3 19:24 | 只看该作者
直接用电桥电路,测电阻不行吗?,为什么要转成频率?单片机ADC分辨率不够??

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7
gitqln867193| | 2021-3-4 10:39 | 只看该作者

这是我之前设计的一款盐度

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8
gitqln867193| | 2021-3-4 10:40 | 只看该作者
为什么要转成频率?单片机ADC分辨率不够

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9
crazyren| | 2021-3-4 11:45 | 只看该作者
如果水中不但含有NaCl,比如海水,还含有其他导电离子,这种情况下就不准了吧?

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jml908|  楼主 | 2021-3-4 11:54 | 只看该作者
gitqln867193 发表于 2021-3-4 10:39
这是我之前设计的一款盐度

你也做过类似的吗,市面上的盐度计原理图基本上都是这样,精度都是很难做准的,我在这个电路上做了一些改进才把精度做好的,你也是做了一些改进吗

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11
jml908|  楼主 | 2021-3-4 13:38 | 只看该作者
xczhaony 发表于 2021-3-3 19:24
直接用电桥电路,测电阻不行吗?,为什么要转成频率?单片机ADC分辨率不够?? ...

液体电阻是很难测量的,你用测电阻的方法就是要给溶液通电,这样电极会很快氧化的,你可以了解一下电导率测量的原理。

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