多功能酸硷计;MULTI-FUNCTIONAL PH METER

摘要

本发明揭露一种多功能酸硷计。本发明之多功能酸硷计包含一感测器单元，该感测器单元包含一玻璃基板、一氧化铟锡膜于该玻璃基板上、一感测膜于该氧化铟锡膜上并与一导线连接、一封装材料将该感测膜与该氧化铟锡膜及部分该玻璃基板包覆并具有一感测窗区域以暴露部分该感测膜以及一电极；一前端类比讯号读出单元，该前端类比讯号读出单元经由该导线接收来自该感测器单元的讯号并进行类比讯号之处理及撷取；一微控制器处理单元，该微控制器处理单元接受来自该前端类比讯号读出单元所传送之讯号以计算出一受测溶液之一酸硷pH值；一液晶显示器即时显示单元以显示该受测溶液之该酸硷pH值；一快闪记忆卡储存单元以储存该酸硷pH值；及一资料传输单元，该资料传输单元将该酸硷pH值藉由传输介面传送至电脑中。

主权项

1.一种多功能酸硷计，该多功能酸硷计包含：一感测器单元，该感测器单元包含一基板、一氧化铟锡膜于该基板上、一感测膜于该氧化铟锡膜上并与一导线连接、一电极以及一封装材料将该感测膜与该氧化铟锡膜及部分该基板包覆并具有一感测窗区域以暴露部分该感测膜；一前端类比讯号读出单元，该前端类比讯号读出单元经由该导线接收来自该感测器单元的讯号并进行类比讯号之处理及撷取；一微控制器处理单元，该微控制器处理单元接受来自该前端类比讯号读出单元所传送之讯号以计算出一受测溶液之一酸硷pH值；一液晶显示器即时显示单元以显示该受测溶液之该酸硷pH值；一快闪记忆卡储存单元以储存该酸硷pH值；及一资料传输单元，该资料传输单元将该酸硷pH值藉由传输介面传送至电脑中。 ;2.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该感测膜包含一二氧化锡膜。 ;3.如申请专利范围第2项所述之多功能酸硷计，其中该二氧化锡膜系以射频溅镀法沉积于该氧化铟锡与该基板上。 ;4.如申请专利范围第3项所述之多功能酸硷计，其中该溅镀二氧化锡之膜厚为约2000埃。 ;5.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该基板包含陶瓷基板。 ;6.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该基板包含玻璃基板 ;7.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该导线包含一银线。 ;8.如申请专利范围第7项所述之多功能酸硷计，其中该银线系使用银胶黏附于该感测膜上。 ;9.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该封装材料包含环氧树酯。 ;10.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该电极包含银/氯化银之玻璃电极。 ;11.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该感测窗区域为该封装材料上之面积为3×3mm 2 之窗口。 ;12.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该前端类比讯号读出单元包含：一仪表放大器，作为感测讯号之第一级读出电路，以提高感测讯号之讯号杂讯比；一低通滤波器，藉由低通滤波器之滤波功能，进行低频杂讯滤除与消除市电交流讯号60Hz对感测讯号所产生之干扰；及一准位调整电路，将经过处理后之感测讯号，进行电压准位调整，使其符合类比/数位转换器之输入范围与规范。 ;13.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该微控制器处理单元包含：类比/数位转换程序之韧体设计，对微控制器处理单元内建之十位元类比/数位转换器进行控制，包含取样率、通道选择及参考电压准位控制；两点校正程序之韧体设计，以完成两点校正程序；及时漂、迟滞校正程序之韧体设计，以校正时漂现象及迟滞效应。 ;14.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该资料传输单元之传输介面包含通用序列汇流排及通用非同步收发传输器。 ;15.如申请专利范围第1项所述之多功能酸硷计，其中该微控制器处理单元接受来自该前端类比讯号读出单元所传送之讯号以计算出该酸硷pH值之处理流程包含：以类比/数位转换器进行类比讯号量化；类比两点校正程序处理，并计算该酸硷pH值；对该酸硷pH值进行时漂及迟滞的软体校正程序；将该酸硷pH值即时显示于该液晶显示器即时显示单元；将该酸硷pH值储存于快闪记忆卡中；及将该酸硷pH值传送至电脑中。 ;16.如申请专利范围第15项所述之多功能酸硷计，其中该微控制器处理单元接受来自该前端类比讯号读出单元所传送之讯号以计算出该酸硷pH值之处理流程更包含使用读卡机回读该快闪记忆卡中之该酸硷pH值至电脑中。 ;17.如申请专利范围第15项所述之时漂的软体校正程序包含：开始时漂校正程式；纪录每次量测之数值于资料记忆体中作为资料库；比较与参考值(pHref)及资料库，并计算每次量测数值之差值；判断量测数值为时漂现象或该受测溶液之变动所造成之结果，并进行校正；及输出时漂校正后之结果。 ;18.如申请专利范围第15项所述之迟滞的软体校正程序包含：开始迟滞效应校正程序；纪录每次量测之数值于资料记忆体中作为资料库；计算每次量测数值之斜率；与两点校正所计算之感测度与资料库进行比较，并判断此过程系酸侧或硷侧；计算差值即迟滞量大小，并将其消除；及输出迟滞校正后之结果。;第一图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之设计流程图；第二图显示本发明一较佳实施例之酸硷感测器之结构示意图；第三图显示本发明一较佳实施例之前端类比读出单元之电路图；第四图显示本发明一较佳实施例之微控制器处理单元之处理流程图；第五图显示本发明一较佳实施例之微控制器处理单元之周边电路图；第六图显示本发明一较佳实施例之时漂校正之程式流程图；第七图显示本发明一较佳实施例之时漂校正之原理示意图；第八图显示本发明一较佳实施例之迟滞校正之程式流程图；第九图显示本发明一较佳实施例之迟滞校正之原理示意图；第十图显示本发明一较佳实施例之快闪记忆卡之结构图；第十一图显示本发明一较佳实施例之快闪记忆卡之程式流程图；第十二图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之架构图；第十三图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之稳态电压输出图；第十四图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之两点校正曲线图；第十五图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之线性分布曲线图；及第十六图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之线性校正曲线图。;第十七图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计于不同缓冲液之量测结果。;第十八图显示本发明一较佳实施例之多功能酸硷计之规格表。