一般pH测量系统包括pH电极、信号放大电路、A/D采集电路、微控制器和通信接口。pH电极产生的电动势信号经过缓冲和增益放大后进入A/D芯片进行模数转换,同时传感器输出的温度信号也送入到A/D芯片进行转换,MCU对采集到的pH信号进行滤波和温度补偿,计算出pH值,然后通过RS485接口送到远程控制主机,同时也可通过V/I电路转换成4~20mA的电流信号。
在pH仪表的多数应用中只需要提供3位的分辨率,因此采用16位的ADC即可满足要求,考虑到pH测量对低噪声和低温漂的要求,需采用ADI公司的AD7792作为A/D转换芯片,也可采用国产16/24位Sigma-DeltaADC转换芯片,该国产ADC结构原理和引脚功能与AD7792完全相同。
本文介绍的国芯思辰ADC是一款是低噪声、低漂移和高分辨率的16/24位模数转换器,它集成了可编程增益放大器(PGA)和低漂移片内基准电压源,可为桥式传感器、热电偶和电阻温度器件(RTD),可为pH在线监测传感器提供高精度测量解决方案。以下是该国产ADC的应用特点:
•可编程增益:1/2/4/8/16/32/64/128
•数据速率:4.17SPS至890SPS
•有效值噪声:
在4.17SPS下的20nV(增益=128)
在16.7SPS时63nV(增益=128)
在4.17SPS时的21.0无噪声位(增益=1)
•偏移漂移:5nV/C(增益=128)增益漂移:1ppm/°C
•1.17V/2.5V内部基准电压源,漂移积分非线性:2ppm
•提供16引脚TSSOP封装
引脚对比图:
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