[bwin中国可以用吗? ] ADI推出pH计和电导率仪的水分析解决方案

环境监测仪器是用于监测环境特性与物质的仪器，待测物包含气体、水、土壤、辐射、地震、建筑物等等，以侦测、指示与警告环境对生命安全与人体健康的威胁。而常见的环境监测仪器有气体监测器，酸碱度计，辐射计等。如今环境监测仪器越来越方便携带，功耗小，简单的人机接口与报警功能，赋予其操作简便的特性，同时也可用在恶劣的工作环境下，可靠度高，功能繁多。在环境监测法规的出台和市场需求的带动下，ADI针对水环境监测网络方面推出针对pH计和电导率仪的水分析解决方案。

我们知道，大多数生物要求适当的pH水平以维持生命。pH的测量在许多领域至关重要，例如化学处理、纸浆和纸、食物、饮料、制药等等。而测量电导率是一种极其广泛且有用的质量控制方法。监测水的纯度、控制饮用水和过程用水的质量、估算溶液中离子的总数等，全都可以通过电导率测量来实现。一般而言，测量电导率可以快速且廉价地确定溶液中离子的总浓度。然而，它无法区分不同类型的离子，只能提供一个与所有离子的综合效应所成正比的读数。

在pH计和电导率的设计中，随时间和温度的漂移是非常重要的考虑因素。为实现这一目标，需要低漂移的精确信号链，这正是ADI公司所擅长的领域。同时为充分发挥传感器动态范围的优势，信号链和电源设计需要考虑低噪声和高分辨率要求。除此之外，便携性是近年来仪器领域的一大趋势。pH计和电导率仪也有便携式版本，应当能依靠有限的电池在室外长时间工作。这种情况下，设计阶段就需要考虑低功耗需求。



图1 pH计的系统框图

pH计的系统框图中包括pH电极、低漏电流输入级、增益级（可选）、微控制器（集成ADC和基准电压源）、电源管理和通信接口。利用测量电极和参考电极确定溶液中的氢离子浓度，可以实现pH测量。参考电极的作用是提供一个恒定的参考电位，它与电极所浸没的溶液无关。测量电极的作用的产生一个相对于参考电极的电位差，它与溶液的pH值成正比。pH电极具有非常大的输出电阻，为了实现精确的pH测量，应利用低偏置电流放大器作为缓冲器。经过低漏电流缓冲级后，信号提供给增益和低通滤波器级，以实现更高的分辨率，信号最后进入∑-∆ADC。温度测量同样可以通过这个ADC实现，用以补偿最终结果。



图2 电导率仪的系统框图

电导率仪的系统框图包括电导率电极、可编程交流电流源、电压检测、电流检测、微控制器（集成ADC和基准电压源）、电源管理和通信接口。导电率衡量溶液中离子的总浓度，可通过施加交流电流来测量。此电流迫使离子来回流动，从而在导电率电极之间产生交流电位。导电率计测量电压有两节点和四节点两种模式，系统精度需求决定使用何种模式。根据欧姆定律，溶液的电导率可通过测量电压和电流来计算。如框图所示，可编程交流电流源利用基准电压源、运算放大器和多路复用器产生电流。电极上的电压通过仪表放大器检测，后接开关和差动放大器。通过电极的电流有I/V电路检测，其后同样接有开关和差动放大器。开关和差动放大器解调电路可将交流信号转换为直流信号，最终提供给∑-∆ADC。



图3 ADI公司与世健公司合作共赢

ADI对水质分析监测仪器客户提供直接测试与评估的电路板，包含带可编程增益跨阻放大器和同步检波器的双通道色度计的CN-0312；具有温度补偿的隔离式低功耗PH值测试系统的CN-0326；以及全自动高性能电导率测量系统的CN-0349/CN-0359。同时ADI对水质分析监测仪器的信号链提供完整多样的高性价比产品，客户们可依据个别需求设计出优化产品。ADI产品的低功耗、长时间稳定度、高分辨率、设计弹性与高性价比的特性，使得ADI公司有较高的市场占有率。同时为了更好的服务于客户，ADI公司与在化学分析与环境监测应用市场中的仪器仪表和过程控制产品的亚太区首要代理商世健公司（Excelpoint）合作共赢，世健公司作为ADI认可的专业服务团队，将和ADI公司一起通过密切的合作，为客户定位更精准的服务，提供更优质的参考设计。