0导言
近年来，跟着饮用纯净水、药用蒸馏水、生物制品用水、动力锅炉及大型发电机组冷却用水需求量的急剧添加，以及木材烘干、粮食水份检测等技能的广泛应用，越来越多的产品、技能开端对介质的导电功用、成份要求给出准确的剖析和点评，并且在实时性、准确度等方面提出了更高的要求。依据上述原因，国表里许多闻名公司如美国的罗斯蒙特、我国石家庄科达外表厂等相继开发了相应的产品。国外产品的价格显着偏高，如美国的1054B电导率剖析仪离岸价为1600美元，不适于量大面广的运用。国内产品选用纯硬件结构，对影响丈量成果的介质温度只能作分段象征性的补偿，作用欠好、准确度低、稳定性差。更有甚者，国表里同类产品对介质流速改变发生的丈量差错均没有补偿办法，外表在不同条件下也需求人工屡次调整才干运用，不只影响了出产功率，并且添加了保护本钱。依据上述布景，咱们提出将专家体系和含糊推理应用于介质的在线电导率丈量进程中，提出了在线补偿和在线学习推理的丈量办法，这种办法同国表里同类产品中的技能比较，人工参加的时机少，外表自调整自学习的能力强。一起，这种办法也为其它相关范畴的研讨供给了可学习的计划。
1智能在线电导率剖析仪的结构与功用
智能在线电导率剖析仪的结构如图1所示。这个体系以一般核算机为根底，用硬件、软件完结丈量体系的功用。图中鼓励信号电路为克己电路，选用沟通方波驱动电路来驱动电导率传感器，与现有产品中所选用的桥式电路比较较，不只在线性度、准确度和丈量规模上都有明显进步，并且，沟通驱动办法与现有产品中的直流驱动办法比较，完全克服了电导率传感器的极化现象，从根本上确保了丈量的精度。经过TCP/IP协议把采样数据送往上位机，上位机软件选用LabVIEW程序规划，能够由用户自己界说、自己规划，以满意不同的要求。
智能在线电导率剖析仪的功用为：
（1）能对实质状况进行实时在线检测，供给故障诊断依据，检测参数为电导率和温度值；
（2）树立网络数据库，记载电导率前史运转数据，判别报警状况和报警数据；
（3）运用数字信号处理和核算技能，供给反映电导率的图谱和核算剖析成果；
（4）供给体系参数组态功用，依据现场具体状况界说相关体系参数，完结体系重构，以满意不同用户的要求；
（5）在企业网内对水质的运转完结长途监控与剖析；
（6）完结虚拟仪器的网页发布。
2智能在线电导率剖析仪的硬件介绍
2.1程控扩大部分
程控扩大部分由1片CD4051、1片OP07和4个反应电阻组成。采样信号进入OP07的正向输入端，CD4051的X（3脚）接OP07的负向输入端，A端（11脚）B端（10端）别离与单片机的P3.6与P3.7衔接，C（9脚）接地。程序经过对CD4051不同通道的挑选，来构成不同增益的同向扩大器，完结对不同规模的温度与电导率信号的丈量。
2.2AD部分
AD部分由1片CD4040、1片ICL7135、电阻与电容组成。本体系运用ICL7135进行模数转化与时刻成份额的联系，完结单片机与ICL7135的最简衔接。将AT89C52的ALE经过CD4040做8分频后得到ICL7135所需500K的时钟。将ICL7135的BUSY和POL别离与单片机的INT0和T1衔接。程序将INT0设成门控办法作业，即当INT0脚为高电平时，T0作业在计时办法来计高电平的时刻。当ICL7135进行模数转化时，BUSY信号为高电平，转化结束时BUSY为低电平。因为T0、ALE与体系时钟频率之间有必定的份额联系就能够核算出要转化成果。
2.3单片机部分
单片机部分由AT89C52、AT24C08、12M晶振和复位电路构成。其间AT24C08中存储着体系参数以及温度补偿数据表。
多路开关部分电路如图2所示，由1片CD4051、电阻、电容和稳压管等组成。CD4051的X接程控扩大部分OP07的正向输入端，A端和B端别离与单片机的P1.7和P1.6衔接,C接地。程序经过对CD4051不同通道的挑选，挑选不同的输入信号，完结对温度与电导率信号的丈量。其间X3通道是电导率信号输入，X1通道是温度信号输入。
2.4鼓励电路部分
鼓励信号由CD4052的Y通道经分压电阻后鼓励电导率传感器，一起在U1点得到与电导率信号成正比的信号。该信号经CD4053的X通道在经阻容滤波后，进入CD4051的X0通道后进入程控扩大部分。为了去掉CD4052中通道电阻带来的差错，在U2点处测得直接加在分压电阻与电导率的鼓励信号，由CD4051的X4、X5通道经CD4053的Z通道在经阻容滤波后，进入CD4051的X2通道后进入程控扩大部分。这样用U1、U2和分压电阻的阻值就能够核算出电导率的值。选用CD4094将CPU传来的转行操控信号，转化成并行的操控信号来操控多路开关选通的通道。
2.5通讯部分
外表运用异步串行通讯接口,接口电平契合RS232C或RS485规范中的规则。数据格式为1个开始位、8位数据、无校验位。1个或2个中止位。通讯传输数据的波特率可调为1200～19200bit/S。外表选用多机通讯协议，假如选用RS485通讯接口，则可将1～101台的外表一起衔接在一个通讯接口上。选用RS232C通讯接口时，一个通讯接口只能联接一台外表。RS485通讯接口通讯间隔长达1km以上，只需两根线就能使多台AI外表与核算机进行通讯，优于RS232通讯接口。为运用一般个人核算机PC能作上位机，可运用RS232C/RC485型通讯接口转化器，将核算机上的RS232C通讯口转为RS485通讯口。
3结束语
首要，该外表选用沟通方波信号作为鼓励信号，进步了丈量成果的线性度和精度，避免电导率传感器在运用进程中的极化现象，延长了运用寿命；其次，该外表选用专家体系技能和在线可编程技能对介质温度和介质流速改变带来的丈量差错进行的补偿，使得丈量成果更为准确，表现了外表的智能化。在不添加制作本钱的状况 下，用软件技能降低了丈量差错，进步了丈量精度。别的，尽管整个补偿办法选用软件进行，可是因为是按预置表进行的，因而核算量不大，程序执行时刻较短，然后确保了丈量进程的实时性。为该外表进入自动操控体系奠定了根底。
