申请日2016.07.25
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号G05B19/05
摘要
本发明公开了一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号处理单元、数据储存器、显示器和PLC控制器，与信号处理单元相连接的PH值传感器，以及均与PLC控制器相连接的第一传继电器和第二继电器组成;所述信号处理单元由处理芯片U，三极管VT3，稳压二极管D4，极性电容C7，线性放大电路，二阶滤波电路，信号电平调节电路，以及脉冲整形电路组成。本发明能通过PH值传感器对处理后的污水的PH值检测的结果来对污水处理设备进行控制;并且本发明能对PH值传感器输出的电信号中的干扰信号进行消除或抑制，从而确保了本发明对污水处理设备控制的准确性。
权利要求书
1.一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号处理单元、数据储存器、显示器和PLC控制器，与信号处理单元相连接的PH值传感器，以及均与PLC控制器相连接的第一传继电器和第二继电器组成;所述信号处理单元由处理芯片U，三极管VT3，N极与处理芯片U的VS管脚相连接、P极经电阻R9后与处理芯片U的CC管脚相连接的稳压二极管D4，正极经电阻R10后与处理芯片U的CF管脚相连接、负极经电阻R11后与三极管VT3的基极相连接的极性电容C7，N极经电阻R13后与处理芯片U的PWM管脚相连接、P极经电阻R12后与三极管VT3的发射极相连接的二极管D5，与PH值传感器相连接的二阶滤波电路，串接在二阶滤波电路与处理芯片U的IN管脚之间的线性放大电路，分别与处理芯片U的OUT管脚和PWM管脚相连接的信号电平调节电路，以及分别与处理芯片U的COMP管脚和信号电平调节电路相连接的脉冲整形电路组成;所述信号电平调节电路还与中央处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：所述线性放大电路由放大器P4，放大器P5，场效应管MOS，三极管VT8，正极经电阻R36后与放大器P4的负极相连接、负极接地的极性电容C17，正极与放大器P4的负极相连接、负极与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C18，P极经电阻R38后与放大器P4的负极相连接、N极经电感L3后与放大器P4的输出端相连接的二极管D14，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端与二极管D14的N极相连接的电阻R40，P极与场效应管MOS的栅极相连接、N极与二极管D14的N极相连接的二极管D15，负极与场效应管MOS的栅极相连接后接地、正极经电阻R42后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C19，正极经电阻R32后与放大器P4的正极相连接、负极接地的极性电容C16，一端与极性电容C16的负极相连接、另一端与放大器P4的正极相连接的电阻R31，N极经电阻R34后与放大器P5的正极相连接、P极经电阻R33后与极性电容C16的正极相连接的二极管D13，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端与放大器P5的输出端相连接的可调电阻R35，负极经电阻R37后与放大器P5的输出端相连接、正极经电阻R39后与放大器P5的负极相连接的极性电容C21，正极经可调电阻R41后与极性电容C21的负极相连接、负极与三极管VT8的基极相连接的极性电容C20，以及N极经电阻R43后与三极管VT8的集电极相连接、P极经电阻R44后与极性电容C21的负极相连接的二极管D16组成;所述放大器P4的正极还与二阶滤波电路相连接;所述二极管D16的P极接地;所述放大器P5的正极接地、其输出端与处理芯片U的IN管脚相连接。
3.根据权利要求2所述的一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：所述二阶滤波电路由放大器P1，三极管VT1，三极管VT2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与PH值传感器相连接的极性电容C1，P极电阻R1后与放大器P1的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，P极经电阻R4后与放大器P1的负极相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D2，负极与放大器P1的负极相连接后接地、正极经电感L1后与二极管D2的N极相连接的极性电容C5，正极经电阻R2后与三极管VT1的集电极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C2，负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C3，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C4，P极经可调电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、N极经电阻R7后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D3，以及正极经电阻R6后与三极管VT1的发射极相连接、负极与二极管D3的N极相连接后接地的极性电容C6组成;所述二极管D2的N极还与三极管VT1的发射极相连接、其基极与放大器P1的输出端相连接。
4.根据权利要求3所述的一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：所述脉冲整形电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，P极与处理芯片U的COMP管脚相连接、N极与三极管VT6的基极相连接的二极管D9，正极经电阻R18后与三极管VT6的集电极相连接、负极经电阻R20后与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C10，N极与极性电容C10的负极相连接、P极经可调电阻R19后与三极管VT5的集电极相连接的二极管D8，正极与三极管VT5的集电极相连接、负极与信号电平调节电路相连接的极性电容C11，正极与三极管VT4的基极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT5的基极相连接的极性电容C9，P极与三极管VT4的发射极相连接、N极与三极管VT4的集电极相连接的二极管D6，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经电阻R14后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C8，一端与极性电容C8的正极相连接、另一端与极性电容C9的负极相连接的电阻R16，以及P极经电阻R15后与三极管VT5的发射极相连接、N极接地的二极管D7组成;所述三极管VT4的集电极还与三极管VT6的集电极相连接;所述三极管VT6的发射极还与处理芯片U的OUT管脚相连接;所述二极管D8的P极还与极性电容C9的负极相连接。
5.根据权利要求4所述的一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：所述信号电平调节电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT7，P极与处理芯片U的PWM管脚相连接、N极与放大器P2的正极相连接的二极管D10，正极经电阻R25后与放大器P2的负极相连接、负极接地的极性电容C15，P极与放大器P2的负极相连接、N极顺次经电阻R28和电阻R26后与放大器P2的输出端相连接的二极管D11，一端与放大器P2的负极相连接、另一端接地的电阻R29，正极经电阻R23后与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的极性电容C13，负极经电阻R21后与放大器P3的正极相连接、正极经电阻R22后与放大器P2的正极相连接的极性电容C12，负极经电感L2后与三极管VT7的集电极相连接、正极经电阻R24后与放大器P2的输出端相连接的极性电容C14，以及N极经电阻R27后与三极管VT7的集电极相连接、P极经电阻R30后与极性电容C14的正极相连接的二极管D12组成;所述极性电容C12的正极还与处理芯片U的OUT管脚相连接;所述三极管VT7的基极与放大器P2的输出端相连接、其发射极还分别与放大器P3的负极和极性电容C11的负极相连接;所述二极管D12的N极接地;所述放大器P3的输出端还与中央处理器相连接。
6.根据权利要求5所述的一种线性放大式污水处理控制系统，其特征在于：所述处理芯片U为AD736集成芯片。
说明书
一种线性放大式污水处理控制系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体是指一种线性放大式污水处理控制系统。
背景技术
当前水资源短缺已经成为一个全球化的问题，随着我国人口的快速增长，缺水形势尤其严峻。按照1998年的人口统计，我国人均水资源量只有2221立方，仅为世界人均占有量的1/4，是世界人均水资源极少的13个贫水国家之一，水已成为制约中国社会经济持续发展的重要因素。与此同时，随着我国经济快速发展，水环境污染日趋严重。为了节约水资源、保护水环境，人们开始研发各种污水处理设备，使处理后的污水可以循环利用。
然而，现有的污水处理设备的控制系统易受外界的电磁波干扰而出现控制不准确，并且不能根据处理后的污水PH值的参数信息来对污水处理设备进行控制的问题，导致污水处理设备不能很好的对污水进行处理，从而使处理后的污水不能达到可循环利用的要求。
因此，提供一种既能对污水处理设备进行准确控制，又能根据污水PH值的参数信息来对污水处理设备进行控制的污水处理控制系统便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的污水处理设备的控制系统易受外界的电磁波干扰而出现控制不准确，并且不能根据处理后的污水PH值的参数信息来对污水处理设备进行控制的缺陷，提供一种线性放大式污水处理控制系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种线性放大式污水处理控制系统，主要由中央处理器，均与中央处理器相连接的信号处理单元、数据储存器、显示器和PLC控制器，与信号处理单元相连接的PH值传感器，以及均与PLC控制器相连接的第一传继电器和第二继电器组成;所述信号处理单元由处理芯片U，三极管VT3，N极与处理芯片U的VS管脚相连接、P极经电阻R9后与处理芯片U的CC管脚相连接的稳压二极管D4，正极经电阻R10后与处理芯片U的CF管脚相连接、负极经电阻R11后与三极管VT3的基极相连接的极性电容C7，N极经电阻R13后与处理芯片U的PWM管脚相连接、P极经电阻R12后与三极管VT3的发射极相连接的二极管D5，与PH值传感器相连接的二阶滤波电路，串接在二阶滤波电路与处理芯片U的IN管脚之间的线性放大电路，分别与处理芯片U的OUT管脚和PWM管脚相连接的信号电平调节电路，以及分别与处理芯片U的COMP管脚和信号电平调节电路相连接的脉冲整形电路组成;所述信号电平调节电路还与中央处理器相连接。
所述线性放大电路由放大器P4，放大器P5，场效应管MOS，三极管VT8，正极经电阻R36后与放大器P4的负极相连接、负极接地的极性电容C17，正极与放大器P4的负极相连接、负极与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C18，P极经电阻R38后与放大器P4的负极相连接、N极经电感L3后与放大器P4的输出端相连接的二极管D14，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端与二极管D14的N极相连接的电阻R40，P极与场效应管MOS的栅极相连接、N极与二极管D14的N极相连接的二极管D15，负极与场效应管MOS的栅极相连接后接地、正极经电阻R42后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C19，正极经电阻R32后与放大器P4的正极相连接、负极接地的极性电容C16，一端与极性电容C16的负极相连接、另一端与放大器P4的正极相连接的电阻R31，N极经电阻R34后与放大器P5的正极相连接、P极经电阻R33后与极性电容C16的正极相连接的二极管D13，一端与放大器P4的输出端相连接、另一端与放大器P5的输出端相连接的可调电阻R35，负极经电阻R37后与放大器P5的输出端相连接、正极经电阻R39后与放大器P5的负极相连接的极性电容C21，正极经可调电阻R41后与极性电容C21的负极相连接、负极与三极管VT8的基极相连接的极性电容C20，以及N极经电阻R43后与三极管VT8的集电极相连接、P极经电阻R44后与极性电容C21的负极相连接的二极管D16组成;所述放大器P4的正极还与二阶滤波电路相连接;所述二极管D16的P极接地;所述放大器P5的正极接地、其输出端与处理芯片U的IN管脚相连接。
进一步的，所述二阶滤波电路由放大器P1，三极管VT1，三极管VT2，正极与放大器P1的正极相连接、负极与PH值传感器相连接的极性电容C1，P极电阻R1后与放大器P1的正极相连接、N极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，P极经电阻R4后与放大器P1的负极相连接、N极经电阻R3后与放大器P1的输出端相连接的二极管D2，负极与放大器P1的负极相连接后接地、正极经电感L1后与二极管D2的N极相连接的极性电容C5，正极经电阻R2后与三极管VT1的集电极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C2，负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C3，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C4，P极经可调电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、N极经电阻R7后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D3，以及正极经电阻R6后与三极管VT1的发射极相连接、负极与二极管D3的N极相连接后接地的极性电容C6组成;所述二极管D2的N极还与三极管VT1的发射极相连接、其基极与放大器P1的输出端相连接。
所述脉冲整形电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，P极与处理芯片U的COMP管脚相连接、N极与三极管VT6的基极相连接的二极管D9，正极经电阻R18后与三极管VT6的集电极相连接、负极经电阻R20后与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C10，N极与极性电容C10的负极相连接、P极经可调电阻R19后与三极管VT5的集电极相连接的二极管D8，正极与三极管VT5的集电极相连接、负极与信号电平调节电路相连接的极性电容C11，正极与三极管VT4的基极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT5的基极相连接的极性电容C9，P极与三极管VT4的发射极相连接、N极与三极管VT4的集电极相连接的二极管D6，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经电阻R14后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C8，一端与极性电容C8的正极相连接、另一端与极性电容C9的负极相连接的电阻R16，以及P极经电阻R15后与三极管VT5的发射极相连接、N极接地的二极管D7组成;所述三极管VT4的集电极还与三极管VT6的集电极相连接;所述三极管VT6的发射极还与处理芯片U的OUT管脚相连接;所述二极管D8的P极还与极性电容C9的负极相连接。
所述信号电平调节电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT7，P极与处理芯片U的PWM管脚相连接、N极与放大器P2的正极相连接的二极管D10，正极经电阻R25后与放大器P2的负极相连接、负极接地的极性电容C15，P极与放大器P2的负极相连接、N极顺次经电阻R28和电阻R26后与放大器P2的输出端相连接的二极管D11，一端与放大器P2的负极相连接、另一端接地的电阻R29，正极经电阻R23后与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的极性电容C13，负极经电阻R21后与放大器P3的正极相连接、正极经电阻R22后与放大器P2的正极相连接的极性电容C12，负极经电感L2后与三极管VT7的集电极相连接、正极经电阻R24后与放大器P2的输出端相连接的极性电容C14，以及N极经电阻R27后与三极管VT7的集电极相连接、P极经电阻R30后与极性电容C14的正极相连接的二极管D12组成;所述极性电容C12的正极还与处理芯片U的OUT管脚相连接;所述三极管VT7的基极与放大器P2的输出端相连接、其发射极还分别与放大器P3的负极和极性电容C11的负极相连接;所述二极管D12的N极接地;所述放大器P3的输出端还与中央处理器相连接。
为本发明的实际使用效果，所述处理芯片U则优先采用了AD736集成芯片来实现。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
(1)本发明能通过PH值传感器对处理后的污水的PH值检测的结果来对污水处理设备进行控制;并且本发明能对PH值传感器输出的电信号中的干扰信号进行消除或抑制，并能对电信号的信号频率矩形波的占空比进行调节，使信号频率更稳定，从而确保了本发明对污水处理设备控制的准确性，使污水处理设备能很好的对污水进行处理，并使处理后的污水能达到可循环利用的要求。
(2)本发明能有效的提高PH值传感器所传输的电信号动态范围，并能对信号带宽进行调整，使采样信号与输入信号一致，提高了本发明对信号处理的准确性，从而确保了本发明对污水处理设备控制的准确性。
(3)本发明能对脉冲信号的宽度进行调整，有效的抑制或消除信号中低次谐波，从而提高了本发明对污水处理设备控制的准确性。