基于DSP的离子色谱数字电导检测装置

摘要

本发明公开一种基于DSP的离子色谱数字电导检测装置，包括有数字电导检测器电路板和电导检测池，从测量电路和信号处理上摒弃离子色谱电导检测器传统思路，采用DSP产生数字可编程正弦交流激励信号施加到电导传感器上，使用基于微电流运放的I/V电流检测和带缓冲输入的差分电压检测方法检测出电极电压和电流，通过直接交流同步采样，依托DSP实现数字正交相敏解调法将电导信号提取出来。另外，还可经过温度补偿后输出溶液的实时电导率。本发明有效的提升了离子色谱电导检测的灵敏度、精准度和检测范围，降低系统噪声和基线漂移。

主权项

一种基于DSP的离子色谱数字电导检测装置，其特征在于：包括有数字电导检测器电路板和电导检测池，所述的数字电导检测器电路板的电路包括数字信号处理器DSP、数模变换器一、低通滤波器一、数模变换器二、低通滤波器二、输入缓冲器电路一、输入缓冲器电路二、电极电流检测与放大电路、电极电压检测与放大电路、低通滤波器三、低通滤波器四、ADC驱动电路1、ADC驱动电路2、高速ADC电路，所述的数字信号处理器DSP与数模变换器一、低通滤波器一构成激励正弦信号产生电路，数字信号处理器DSP与数模变换器二、低通滤波器二构成调整正弦信号产生电路；所述的电导检测池包括有一个池体，池体上设有两个管道，两个管道分别接于待测溶液容器、废液容器，待测溶液容器中装有待测溶液，池体中还设有电导传感器、温度传感器，温度传感器的信号输出端接入数字信号处理器DSP的片上的AD通道，电导传感器包括有激励电极1、4和采样电极2、3以及屏蔽电极5；所述的数字信号处理器DSP、数模变换器一、低通滤波器一、输入缓冲器电路一依次连接，数字信号处理器DSP与数模变换器一产生激励正弦信号，经滤波处理后，再经输入缓冲器电路一施加到电导传感器的激励电极1上，所述的数字信号处理器DSP、数模变换器二、低通滤波器二、输入缓冲器电路二依次连接，数字信号处理器DSP与数模变换器二产生的调整正弦信号，经滤波处理后，再经输入缓冲器电路二施加到电极电流检测与放大电路的前级放大器上；激励信号从激励电极1输入，经过电极间待测溶液后从激励电极4输出并连接到电极电流检测与放大电路的信号输入端，电流检测电路检测出流过电导传感器的电流信号并进行I/V变换，转化后的电压信号接入低通滤波器三，滤波后的电压信号通过ADC驱动电路1电路输出到高速ADC电路进行AD转换得出电极电流信号的采样值；电导传感器的采样电极2、3分别连接到电极电压检测与差分放大电路的信号输入端，电极电压检测与差分放大电路检测出采样电极2、3间的电压信号，并将该电压信号接入低通滤波器四，滤波后的电压信号通过ADC驱动电路2输出到高速ADC电路进行AD转换得出电极电压信号的采样值；高速ADC电路通过同步串行总线与数字信号处理器DSP的缓冲串口MCBSPB连接，电极电流信号的采样值和电极电压信号的采样值通过MCBSPB传输给数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP通过对电极电流、电压信号的采样值进行数字锁相 运算，通过数字正交相敏解调法解调出电极电压、电流值；通过辅助算法和二次数字滤波得出实际有用的电极电压U和电极电流I，求出待测溶液中离子的电导。