专利名称：环境参数采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采集设备，尤指一种环境参数采集系统。
背景技术：
目前，用于评测环境的环境参数一般为环境温度、照度、pH值、DO值、ORP值这五种。而每种环境参数只能由相应类型的环境参数采集板进行测量，例如，照度只能由照度环境参数采集板测量。也就是说，一块环境参数采集板只能测量一种环境参数，测量种类太少。并且，由于各种环境参数分别由不同的环境参数采集板测量得到，因此，各个环境参数采集板在测量环境参数时便缺乏同步性，而在很多情况下，这种同步性的缺乏造成的数据时间差会导致最终评测结果不准确，极大影响了工作质量。另外，已有的DO值环境参数采集板对DO值的测量范围较�。话阍嘉�0-20mg/L，这使得用户的使用受到了很大的限制， 实用性差。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种环境参数采集系统，该系统可实时对多个环境参数进行同时测量，测量范围宽、精度高、结果可靠。为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种环境参数采集系统，其特征在于它包括多个环境参数测量电路、单片机、AD 转换电路，其中各个环境参数测量电路的输出端分别与该AD转换电路上相应的数据IO端连接，该AD转换电路的串行数据输入输出端与该单片机上相应的IO端连接。本实用新型的优点是本实用新型可实时对多个环境参数(如环境温度、照度、pH值、DO值、ORP值)进行同时测量，精度高，测量范围宽，其中的DO测量范围可从已有的0-20mg/L扩大到0-40mg/ L，多环境参数的测量同时性确保了最终环境评测结果的准确、可靠。本实用新型带有参数设置功能，使用者可根据实际工况对参数进行设置。本实用新型带有历史数据存储功能以及485通讯功能，所测量到的环境参数数据可实时通过485通讯电路上传到电脑内，方便数据的后期处理。本实用新型功能齐全，运行可靠，数据传输便捷，实用性强，可广泛应用于石油、化工、医药、生物、环保等各个领域。
图1是本实用新型的组成框图；图2是pH测量电路的电路原理图；图3是环境温度测量电路的电路原理图；图4是照度测量电路的电路原理图；图5是DO测量电路的电路原理图；图6是ORP测量电路的电路原理图；[0014]图7是AD转换电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1，本实用新型环境参数采集系统包括多个环境参数测量电路、单片机 100(可选用ATMEGA128)、AD转换电路200，其中各个环境参数测量电路的输出端分别与该 AD转换电路200上相应的数据IO端连接，该AD转换电路200的串行数据输入输出端与该单片机100上相应的IO端连接。本实用新型环境参数采集系统中的多个环境参数测量电路可各不相同，分别用于测量不同的环境参数，环境参数测量电路的个数为至少两个(实际中也可设计为一个)，本实用新型中的该多个环境参数测量电路可为PH测量电路、环境温度测量电路、照度测量电路、DO测量电路或ORP测量电路中的任意几个。在实际设计时，可根据测量要求来合理设计环境参数测量电路的数量和类型。例如，本实用新型可具有三个环境参数测量电路，该三个环境参数测量电路分别为PH测量电路、环境温度测量电路、照度测量电路。又例如，如图 1，本实用新型可具有五个环境参数测量电路，该五个环境参数测量电路分别为PH测量电路310、环境温度测量电路320、照度测量电路330、DO测量电路340、ORP测量电路350。当然，对于本实用新型中的多个环境参数测量电路，也可设计为某几个环境参数测量电路相同(即类型相同)。例如，本实用新型可具有五个环境参数测量电路，该五个环境参数测量电路中的两个为PH测量电路，其余三个分别为环境温度测量电路、照度测量电路、DO测量电路。如图2所示，pH测量电路310包括pH传感器311、低通滤波电路(由电阻和电容构成)、跟随电路(包括高阻运算放大器N201)、放大电路(包括高阻运算放大器N202)，其中被置于被测溶液中的该PH传感器311的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与AD转换电路200上相应的数据IO端连接。如图3所示，环境温度测量电路320包括温度传感器321、低通滤波电路(由电阻和电容构成)，其中被置于被测空间中的该温度传感器321的输出端经由该低通滤波电路而与AD转换电路200上相应的数据IO端连接。如图4所示，照度测量电路330包括照度传感器331、信号转换电路(由插针 JP208、电阻构成)、低通滤波电路(由电阻和电容构成)、跟随电路(包括运放N206B)，其中被置于被测空间中的该照度传感器331依次经由该信号转换电路、低通滤波电路、跟随电路而与AD转换电路200上相应的数据IO端连接。在本实用新型中，照度传感器331可为电流型照度传感器或电压型照度传感器。若选用电流型照度传感器，则通过跳线使插针 JP208的1脚和2脚连通。若选用电压型照度传感器，则不安装跳线，插针JP208的1脚和 2脚不连通。如图5所示，DO测量电路340包括DO传感器341、低通滤波电路(包括运放 N205A)、跟随电路(由电阻构成)、放大电路(包括运放N205B)，其中被置于被测溶液中的该DO传感器341的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与AD转换电路 200上相应的数据IO端连接。在本实用新型中，通过合理选择运放，DO测量范围可从已有的 0-20mg/L 扩大到 0-40mg/L。如图6所示，ORP测量电路350包括ORP传感器351、低通滤波电路(由电阻和电容构成)、跟随电路(包括高阻运算放大器N203)、放大电路(包括高阻运算放大器N204)， 其中被置于被测溶液中的该ORP传感器351的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与AD转换电路200上相应的数据IO端连接。在实际设计中，AD转换电路200可选为M位AD转换电路，如图7所示。如图1，本实用新型环境参数采集系统还可包括数据存储电路400和485通讯电路 500，该数据存储电路400的数据输入输出端与单片机100上相应的IO端连接，该485通讯电路500的串行数据输入输出端与单片机100上的串行输入输出端连接。本实用新型的工作原理为如图1，将各个用于测量环境参数的传感器分别放置在需要测量的相应位置上后， 各个环境参数测量电路受单片机100的控制，在同一时刻分别采集自身相应的环境参数数据。在PH测量电路310中，PH传感器311将采集到的PH值数据依次进行低通滤波、跟随、 放大后传送给AD转换电路200。在环境温度测量电路320中，温度传感器321将采集到的环境温度数据进行低通滤波后传送给AD转换电路200。在照度测量电路330中，照度传感器331采集到的照度数据依次进行信号转换、低通滤波、跟随后传送给AD转换电路200。 其中，电流型照度传感器采集到的照度数据为电流信号，需要经由信号转换电路将电流信号转换为电压信号，而电压型照度传感器采集到的照度数据直接为电压信号，信号转换电路不对其进行转换。在DO测量电路340中，DO传感器341采集到的DO值数据依次进行低通滤波、跟随、放大后传送给AD转换电路200。在ORP测量电路350中，ORP传感器351采集到的ORP值数据依次进行低通滤波、跟随、放大后传送给AD转换电路200。然后，AD转换电路200接收到各个环境参数测量电路传送来的各种数据后，将这些数据进行模拟数据到数字数据的转换，然后，将转换后的数字数据传送给单片机100进行处理，由数据存储电路 400存储处理后的数据。在实际使用中，单片机100可将所有数据通过485通讯电路500上传到电脑内，以方便数据的后期处理，以及对环境的评测工作等。本实用新型可实时对多个环境参数(如环境温度、照度、pH值、DO值、ORP值)进行同时测量，精度高，测量范围宽，其中的DO测量范围可从已有的0-20mg/L扩大到0-40mg/ L，多环境参数的测量同时性确保了最终环境评测结果的准确、可靠。本实用新型带有参数设置功能，使用者可根据实际工况对参数进行设置。本实用新型带有历史数据存储功能以及485通讯功能，所测量到的环境参数数据可实时通过485通讯电路上传到电脑内，方便数据的后期处理。本实用新型功能齐全，运行可靠，数据传输便捷，实用性强，可广泛应用于石油、化工、医药、生物、环保等各个领域。以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种环境参数采集系统，其特征在于它包括多个环境参数测量电路、单片机、AD转换电路，其中各个环境参数测量电路的输出端分别与该AD转换电路上相应的数据IO端连接，该AD转换电路的串行数据输入输出端与该单片机上相应的IO端连接。
2.如权利要求1所述的环境参数采集系统，其特征在于所述多个环境参数测量电路各不相同；所述多个环境参数测量电路为PH测量电路、环境温度测量电路、照度测量电路、DO测量电路或ORP测量电路中的至少两个。
3.如权利要求2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述PH测量电路包括pH传感器、低通滤波电路、跟随电路、放大电路，其中被置于被测溶液中的该PH传感器的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与所述 AD转换电路上相应的数据IO端连接。
4.如权利要求2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述环境温度测量电路包括温度传感器、低通滤波电路，其中被置于被测空间中的该温度传感器的输出端经由该低通滤波电路而与所述AD转换电路上相应的数据IO端连接。
5.如权利要求2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述照度测量电路包括照度传感器、信号转换电路、低通滤波电路、跟随电路，其中被置于被测空间中的该照度传感器依次经由该信号转换电路、低通滤波电路、跟随电路而与所述AD转换电路上相应的数据IO端连接。
6.如权利要求5所述的环境参数采集系统，其特征在于所述照度传感器为电流型照度传感器或电压型照度传感器。
7.如权利要求2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述DO测量电路包括DO传感器、低通滤波电路、跟随电路、放大电路，其中被置于被测溶液中的该DO传感器的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与所述 AD转换电路上相应的数据IO端连接。
8.如权利要求2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述ORP测量电路包括ORP传感器、低通滤波电路、跟随电路、放大电路，其中被置于被测溶液中的该ORP传感器的输出端依次经由该低通滤波电路、跟随电路、放大电路而与所述AD转换电路上相应的数据IO端连接。
9.如权利要求1或2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述AD转换电路为M位AD转换电路。
10.如权利要求1或2所述的环境参数采集系统，其特征在于所述环境参数采集系统包括数据存储电路和485通讯电路，该数据存储电路的数据输入输出端与所述单片机上相应的IO端连接，该485通讯电路的串行数据输入输出端与所述单片机上的串行输入输出端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种环境参数采集系统，它包括多个环境参数测量电路、单片机、AD转换电路，其中各个环境参数测量电路的输出端分别与该AD转换电路上相应的数据IO端连接，该AD转换电路的串行数据输入输出端与该单片机上相应的IO端连接。本实用新型可实时对多个环境参数(如环境温度、照度、pH值、DO值、ORP值)进行同时测量，精度高，测量范围宽，其中的DO测量范围可从已有的0-20mg/L扩大到0-40mg/L，多环境参数的测量同时性确保了最终环境评测结果的准确、可靠。
文档编号G01W1/02GK202041664SQ20112003021
公开日2011年11月16日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者刘文彬, 杨剑锋, 柯细勇, 王庆锋 申请人:北京化工大学
专业数控铣床产品供应商
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