CN0349 經驗證，采用圖中所示的元件值，該電路能夠穩定地工作，并具有良好的精度?？梢允褂闷渌?a target='_blank' class='arckwlink_none'>高精度運算放大器，取代雙通道版本AD8606?？梢允褂脙蓚€單通道版本AD8605運算放大器，而不是使用AD8606，以便進行PCB布局。AD8608是AD8605的四通道版本，在需要額外的精密運算放大器時，可以替代AD8606。AD8601、AD8602和AD8604分別為單通道、雙通道和四通道軌到軌、輸入和輸出、單電源放大器，具有超低失調電壓和寬信號帶寬等特性，可以替代AD8605、AD8606和AD8608。 AD5933阻抗轉換器類似于AD5934，并將片上集成頻率發生器與12位1 MSPS ADC組合在一起。 ADM3260是一款支持熱插拔的雙通道I2C隔離器，集成了DC-DC轉換器，可用于取代ADuM5000和ADuM1250組合。 如果不需要電流隔離，則可將電源和I2C線路直接連接到微處理器。 本電路采用EVAL-CN0349-PMDZ電路板、SDP-PMD-IB1Z 和 EVAL-SDP-CB1Z 演示平臺(SDP)評估板。轉接板SDP-PMD-IB1Z和EVAL-SDP-CB1Z板采用120引腳對接連接器。轉接板SDP-PMD-IB1Z和EVAL-CN0349-PMDZ板采用8引腳IMOD對接連接器，可快速進行設置和評估電路性能。EVAL-CN0349-PMDZ板包含要評估的電路，SDP評估板與CN-0349評估軟件一起使用，可從EVAL-CN0349-PMDZ電路板獲取數據。 設備要求 需要以下設備： 帶USB端口的Windows? XP或Windows Vista?(32位)或Windows?7或Windows 8(64位或32位)PC EVAL-CN0349-PMDZ 電路評估板 EVAL-SDP-CB1Z SDP 評估板 SDP-PMD-IB1Z 轉接板 6 V電源或壁式電源適配器(EVAL-CFTL-6V-PWRZ) CN-0349 評估軟件 集成Pt100傳感器的電導池(例如，Sensorex CS200TC-PT1) 開始使用 將CN-0349評估軟件光盤放入PC，加載評估軟件。用戶也可從CN-0349評估軟件中下載最新版的評估軟件。打開“我的電腦”，找到包含評估軟件光盤的驅動器，打開setup.exe。按照屏幕上的提示完成安裝。建議將所有軟件安裝在默認位置。 圖9.測試設置功能框圖 圖10. EVAL-CN0349-PMDZ 評估板照片 功能框圖 電路框圖見圖1，電路原理圖見EVAL-CN0349-PMDZ-AltiumDesignerSchematic.pdf文件。此pdf文件在 CN-0349 設計支持包中。測試設置的框圖如圖 9所示。 設置 要正確進行設置，請執行以下步驟： 通過直流管式插孔將 EVAL-CFTL-6V-PWRZ (6 V 直流電源)連接到SDP-PMD-IB1Z轉接板。 通過120引腳連接器A將SDP-PMD-IB1Z 轉接板連接到EVAL-SDP-CB1Z SDP板。 過USB電纜將EVAL-SDP-CB1Z SDP板連接到PC。 將EVAL-CN0349-PMDZ評估板連接到SDP-PMD-IB1Z轉接板。通過CN-0349板附帶提供的8引腳接頭IMOD連接器電纜(4引腳MTE電纜，Digilent, Inc.)。 通過J1端子板，將電導池連接到EVAL-CN0349-PMDZ評估板。EVAL-CN0349-PMDZ板照片如圖10所示。 測試 啟動CN-0349評估軟件。如果設備管理器中列出了Analog Devices SDP驅動器，軟件將能與SDP板通信。一旦USB通信建立，就可以使用SDP板來發送、接收、獲取來自EVAL-CN0349-PMDZ板的串行數據。有關如何使用評估軟件來進行數據采集的數據、信息和細節，請參閱 CN-0349 軟件用戶指南。 CN0349 圖1中顯示的電路集成了 AD5934 12位阻抗轉換器、ADG715 八通道單刀單擲(SPST)開關、AD8606 軌到軌運算放大器、ADuM1250 雙通道I2C隔離器以及 ADuM5000隔離式DC-DC轉換器，形成用于電導率測量的完整數據采集系統。該電路具有板載8引腳IMOD連接器，可用于連接客戶微處理器或現場可編程門陣列(FPGA)。 AD5934是一款高精度的阻抗轉換器系統解決方案，片上集成一個可編程直接數字頻率合成器(DDS)和一個12位、250 kSPS模數轉換器(ADC)?？烧{頻率發生器產生已知頻率來激勵外部復阻抗。片上DAC監控未知阻抗的電壓和電流。 AD5933 是與1 MSPS ADC類似的器件。片上數字信號處理器(DSP)引擎計算離散傅里葉變換(DFT)。DFT算法在每個輸出頻率返回一個實部(R)數據字和一個虛部(I)數據字。 選擇AD8606運算放大器的原因是該器件具有低失調電壓(最大值65 μV)、低偏置電流(最大值1 pA)和低噪聲(最大值12 nV/√Hz)等特性。 ADG715 是一款互補金屬氧化物半導體(CMOS)、8通道單刀單擲開關，通過雙線串行接口控制，該接口可兼容I2C接口標準。該器件的功耗較低，具有2.7 V至5.5 V的低工作電源范圍和低導通電阻(通常為2.5 Ω)，采用小型24引腳TSSOP封裝，因而成為諸多應用的理想之選。 ADuM5000是一款隔離式DC/DC轉換器，具有3.3 V或5 V輸出，基于ADI公司的isoPower?技術，采用16引腳SOIC封裝。 ADuM1250是一款支持熱插拔的數字隔離器，提供非閂鎖雙向通信通道，且與I2C接口兼容，基于ADI公司的iCoupler芯片級變壓器技術，采用8引腳SOIC封裝。 電導率理論 材料或液體的電阻率ρ定義為：當立方體形狀的材料反面完全導電接觸時，該材料的電阻。其他形狀材料的電阻可按以下方式計算： R = ρL/A 其中： L是接觸距離。 A是接觸面積。 電阻率的測量單位為Ω cm。當接觸1 cm × 1 cm × 1 cm立方體的反面時，1 Ω cm材料的電阻為1 Ω。 電導是電阻的倒數，電導率是電阻率的倒數。 所有水溶液都在一定程度上導電。溶液導電能力的測量指標稱為電導，它是電阻的倒數。電導的測量單位為西門子(縮寫為“S”)。向純水中添加電解質，例如鹽、酸或堿，可以提高電導并降低電阻。電阻率表示為Ω cm，電導率表示為S/cm、mS/cm或μS/cm。 在此電路筆記中，我們使用Y作為電導率的通用符號，測量單位為S/cm、mS/cm或μS/cm。但在很多情況下，為了方便起見，我們會省略距離項，電導率僅表示為S、mS或μS。 電導率系統通過連接到沉浸在溶液中傳感器的電子元件來測量電導。分析儀電路對傳感器施加交流電壓，并測量產生的電流大小，電流與電導率相關。由于電導率具有很大溫度系數(最高達到4%/°C)，因此電路中集成了必需的溫度傳感器，用于將讀數調整為標準溫度，通常為25°C (77°F)。對溶液進行測量時，必須考慮水本身的電導率的溫度系數。為了精確地補償溫度，必須使用第二個溫度傳感器和補償網絡。 電導率傳感器 接觸型傳感器通常包括相互絕緣的兩個電極。電極通常為316型不銹鋼、鈦鈀合金或石墨，具有特定的大小和間距，以提供已知的電導池常數。從理論上說，1.0/cm的電導池常數表示兩個電極，每個電極面積為1平方厘米，間距為1厘米。對于特定的工作范圍，電導池常數必須與分析儀相匹配。例如，如果在電導率為1 μS/cm的純水中使用電導池常數為1.0/cm的傳感器，則電導池的電阻為1 MΩ。相反，相同電導池在海水中的電阻為30 Ω，由于電阻比過大，普通儀器很難在僅有一個電導池常數情況下精確測量此類極端情況。 對1 μS/cm溶液進行測量時，電導池配置了很大的電極，相距很小的間距。例如，對于電導池常數為0.01/cm的電導池，結果是電導池電阻大約為10,000 Ω，可以非常精確地測量。因此，對于超純水和高電導率海水，使用具有不同電導池常數的電導池，測量儀表可在相同的電導池電阻范圍內工作。 溫度補償 電導率測量系統精度只有經過溫度補償才能達到最佳。由于常見溶液溫度系數在1%/°C至3%/°C或更高值之間變化，因此必須使用帶有可調溫度補償的測量儀器。溶液溫度系數在某種程度上是非線性的，通常還隨著實際電導率變化。因此，在實際測量溫度下進行校準可以達到最佳精度。 圖1顯示的電路可實現精確的電導率測量，從較低的μS到幾百mS的范圍，它還優化了 AD5934 在很大導納范圍內的整體精度。此外還集成了使用Pt100電阻溫度檢測器(RTD)的溫度測量功能。該電路可以使用8引腳IMOD(I2C接口)連接器來連接到微處理器評估板，以實現快速原型開發(Digilent Pmod?規格)。 該電路主要由四個模塊組成。第一個模塊是阻抗到數字轉換器，包含：AD5934(U3)阻抗轉換器；用于將交流信號偏置至VDD/2的跟隨器( AD8606的一半，U2A)；使用AD8606的另一半的電流電壓轉換器配置U2B。有關AD5934工作的詳細信息參見 電路筆記CN-0217 和AD5934數據手冊。 第二個模塊是可編程電阻反饋(R6、R8、R9)和校準電路(R3、R4、R7)以及8通道單刀單擲開關 ADG715 (U1)。它通過I2C串行接口控制ADG715，以實現測量范圍和校準程序。 第三個模塊是ADuM1250(U5)熱插拔數字隔離器，用于將串行數據從AD5934(U3)傳輸到IMOD CON (J2)。第四個模塊是ADuM5000(U4)，它是隔離式DC-DC轉換器，具有3.3 V的輸出電壓，為電路提供電源。 但是，第三個模塊和第四個模塊是可選的，它們提供電路和微處理器評估板之間的電流隔離。除非必須隔離，否則這兩個模塊不是必需的。 該電路使用CON1 (J1)連接器連接到帶有內置Pt100 RTD溫度傳感器的電導池。 利用一個穩定的低抖動FXO-HC536R-1 (U6)石英晶體振蕩器，將施加于MCLK引腳的時鐘頻率設置為1 MHz。此隔離器讓AD5934能夠激勵頻率為2 kHz的電導池，非常適合電導率測量。 電路設計 圖2顯示了電路中使用的電導率和溫度測量的優化信號鏈。AD5934具有四個可編程輸出電壓范圍。每個范圍都有對應的輸出阻抗。例如，1.98 V p-p輸出電壓的輸出阻抗一般為200 Ω(參見AD5934數據手冊)。輸出阻抗會影響阻抗測量精度，在低ohm范圍內尤為突出。在信號鏈內的簡易緩沖器可防止輸出阻抗影響未知的阻抗測量。應選擇低輸出阻抗放大器，保證足夠的帶寬來適應AD5934的激勵頻率。針對 AD8605/ AD8606/ AD8608 系列的CMOS運算放大器，能夠實現的低輸出阻抗示例如圖2所示。在增益為1時，此放大器的輸出阻抗小于1 Ω(最高100 kHz)，這是AD5934的最高工作范圍。 圖2.電導率和溫度測量的優化信號鏈 AD5934中的四個可編程輸出電壓范圍具有四個關聯的偏置電壓(參見AD5934數據手冊)。例如，1.98 V p-p激勵電壓需要1.48 V的偏置。但是，AD5934的電流電壓(I-V)接收級設置為固定偏壓VDD/2。因此，對于3.3 V電源，發射偏壓為1.48 V，而接收偏壓為3.3 V/2 = 1.65 V。此電位差會引起測試溶液YX極化，并可導致電導率測量不準確。一種解決方案是添加一個在低Hz范圍內具有轉折頻率的簡單高通濾波器(參見電路筆記CN-0217)。消除發射級的直流偏置，并將交流信號重新偏置至VDD/2，在整個信號鏈中保持直流電平恒定。R1和R5(10 kΩ)兩者均使用精度0.1%的電阻作為偏置電阻以減少誤差。 AD5934的I-V放大級還可能輕微增加信號鏈的誤差。I-V轉換級易受放大器的偏置電流、失調電壓和共模抑制比(CMRR)影響。通過選擇適當的外部分立放大器(U2B)來執行I-V轉換，可以提高精度。選擇AD8606的原因是該器件具有低失調電壓(最大值65 μV)、低偏置電流(最大值1 pA)、高CMRR(通常為95 dB)、低噪聲(最大值12 nV/√Hz)等特性。該內部放大器隨后可配置成一個簡單的反相增益級。如 AN-1252 應用筆記中所述，RFB仍根據系統的整體增益來選擇。I-V轉換器的輸入和輸出必須精確偏置為VDD/2。R12和R13(10 kΩ)兩者均使用精度0.1%的電阻作為偏置電阻。 精度很大程度上取決于未知阻抗范圍(電導率范圍)相對于校準電阻RCAL的大小幅度(參見電路筆記CN-0217和應用筆記AN-1252)。選擇接近未知阻抗的RCAL可實現更精確的測量，即以RCAL為中心的未知阻抗范圍越小，測量精度越高。因此，對于較大的未知阻抗范圍，可在各種RCAL電阻之間切換，如圖2中所示。在RCAL增益系數計算期間可通過校準消除開關的導通電阻(RON)誤差。使用不同反饋電阻(RFB)值(見圖2)可優化ADC所獲得信號動態范圍。 為了改進圖1中所示的大范圍電導的精度，使用三個校準電阻RCAL(100 Ω、1 kΩ和10 kΩ)、兩個反饋電阻RFB(100 Ω和10 kΩ)，由軟件和 ADG715 八通道開關控制。電路設置為在兩個范圍內運行： 低范圍：μS至mS，RFB = 1 kΩ，RCAL = 1 kΩ 和 10 kΩ 高范圍：mS 至S， RFB = 100 Ω，RCAL = 100 Ω 和 1 kΩ 使用這兩個范圍，整體測量范圍為25 μS t 至200 mS，精度高于1% FSR，如測試數據所示?？梢赃x擇RCAL和RFB的其他值以覆蓋不同的范圍。 CN-0349 評估軟件 允許電路在三種模式下工作。在模式1(圖2中開關的位置1)中，低范圍和高范圍的校準程序都是自動執行的。在模式2(圖2中開關的位置2)中，溶液的溫度測量使用外部Pt100 RTD溫度傳感器自動執行。在模式3(圖2中開關的位置3)中，測量溶液的實際電導率。 校準程序 對于圖1顯示的電路，校準程序使用三個精密電阻RCAL(R3 =100 Ω、R4 = 1 kΩ和R7 = 10 kΩ)進行三點校準，最大程度地減小失調和增益誤差，在每個范圍內使系統線性化。對于每個范圍，校準程序在輸入范圍的開頭和末尾執行，使用兩個參考信號(校準電阻)YL和YH，如圖3所示。參考信號的值預加載在微控制器的存儲器中，也可以通過鍵盤輸入。 對于低范圍校準點，參考信號是YL(例如，YL= 1/R7 =1/10000 Ω = 0.1 mS)。當參考信號YL連接時，將獲取與參考信號YL相對應的代碼NL(幅值ML)。同樣，對于高范圍校準點，參考是信號YH(例如，YH= 1/R4 = 1/1000 Ω = 1 mS)。當參考信號YH連接時，將獲取與參考信號YH相對應的代碼NH(幅值MH)。 圖3.電導率測量的兩點校準 然后按照公式1計算增益系數(GF) 系統的失調(NOS)可通過參考圖3確定，并按照公式2計算。 在測量模式中，未知輸入信號(YX)在代碼(NX)中轉換，并按照公式3計算。 對于高范圍，程序是相同的，但參考信號如下：YL = 1/R4 = 1/1000 Ω = 1 mS，YH = 1/R3 = 1/100 Ω = 10 mS。 為了在低電導范圍(高電阻)內實現更寬的測量范圍，我們使用 AD5934的2 V p-p激勵輸出電壓。為了在高電導范圍(低電阻)內擴大測量范圍，在保持2 V p-p激勵輸出電壓的同時，還串行連接了一個精密電阻R2 = 100 Ω，具有未知電導YX?？梢允褂闷渌敵鲭妷悍秶鷣韮灮唠妼Х秶?低電阻)內的ADC動態范圍，如 電路筆記CN-0217 和 應用筆記 AN-1252中所示。 測試數據結果 使用圖1中的校準值和反饋電阻，按照“電路設計”部分和“校準程序”部分中所述，我們進行了一系列試驗。 表1、表2和表3顯示了低范圍模式和高范圍模式下的結果。表4、表5和表6顯示了每個范圍的相對誤差和相應讀數。具有0.1%或0.2%容差的精密非感性電阻定義了輸入(未知電導YX)。表中使用的符號定義如下： RX：參考電阻 YX：計算的參考電導率 YR：測量的電導率(讀數) RR：測量的電阻(讀數) RR：校正的電阻 = RR – RR (對于 RX = 0) 低范圍電導率測量 表1顯示了低范圍測量的結果，圖4顯示了范圍的相對誤差百分比以及讀數的相對誤差百分比。在從25 μS到2500 μS的低范圍中，讀數的誤差百分比不超過0.5%。 圖4.低范圍內(從25 μS到2.5 mS)的相對誤差 表1.從25 μS 至2.5 mS 的低范圍測量數據， RFB = 1 k?，RCAL1 = 1 k?，RCAL2 = 10 k? RX(?) YX(mS/cm) YR(mS/cm) RR(?) 范圍誤差百分比 讀數誤差百分比 400 2.5000 2.49600 400.6 -0.1600 -0.160 549 1.8215 1.82240 548.7 +0.0363 +0.050 649 1.5408 1.54100 648.9 +0.0067 +0.011 820 1.2195 1.21900 820.3 -0.0205 -0.042 1000 1.0000 0.99960 1000.4 -0.0160 -0.040 1300 0.7692 0.76860 1301.1 -0.0252 -0.082 2210 0.4525 0.45220 2211.4 -0.0115 -0.064 4700 0.2128 0.21240 4708.1 -0.0146 -0.172 6120 0.1634 0.16380 6105.0 +0.0161 +0.246 9090 0.1100 0.10950 9132.4 -0.0204 -0.465 10100 0.0990 0.09905 10095.9 +0.0016 +0.040 20300 0.0493 0.04908 20374.9 -0.0072 -0.368 29800 0.0336 0.03371 29664.8 +0.0061 +0.456 39700 0.0252 0.02508 39872.4 -0.0044 -0.432 高范圍電導率測量 表2顯示了高范圍測量的結果，圖5顯示了范圍的相對誤差百分比以及讀數的相對誤差百分比。在從0.2 mS到200 mS的高范圍中，讀數的誤差百分比不超過3%。 圖5.高范圍內(從0.2 mS到200 mS)的相對誤差 軟件 (CN-0349 評估軟件) 可以進行此校正。校正之后，從0.2 mS到200 mS范圍的誤差百分比小于1%(參見圖6)。 圖6.從0.2 mS至200 m的高范圍內的測量相對誤差，校正電阻失調(0.1903 Ω)之后 表3顯示了表2的結果，0.1903 Ω的電阻失調已校正。RR列在表3中已經校正，通過從表2中的RR列減去0.1903 Ω得出。 表2.從0.2 mS至200 mS的高范圍測量數據，RFB = 100 ?，RCAL1 = 100 ?，RCAL2 = 1 k? RX(?) YX(mS/cm) YR(mS/cm) RR(?) 范圍誤差百分比 讀數誤差百分比 0 ∞ 5255 0.1903 不適用 不適用 1 1000.0000 809.4 1.2355 -95.3000 -19.06 5 200.0000 193.9 5.1573 -3.0500 -3.05 10 100.0000 99.1 10.09? -0.4500 -0.90 20 50.0000 49.99 20.00 -0.0050 -0.02 50 20.0000 20.1 49.75? +0.0500 +0.50 100 10.0000 9.99 100.10 -0.0050 -0.10 200 5.0000 5.004 199.84 +0.0020 +0.08 500 2.0000 2.004 499.00 +0.0020 +0.20 1000 1.0000 1.001? 999.00 +0.0005 +0.10 1300 0.7692 0.7681 1301.91 -0.0006 -0.15 2210 0.4525 0.4533 2206.04 +0.0004 +0.18 4700 0.2128 0.2116 4725.90 -0.0006 -0.55 6120 0.1634 0.1641 6093.85 +0.0004 +0.43 表3.從0.2 mS至200 mS 的高范圍，電阻失調(0.1903 Ω)已校正，RFB = 100 ?，RCAL1 = 100 ?，RCAL2 = 1 k? RX(?) YX(mS/cm) YR(mS/cm) RR(?) RR(?)已校正 范圍誤差百分比 讀數誤差百分比 0 ∞ 5255 0.1903 0 不適用 不適用 1 1000.0000? 809.4 1.2355 1.045 -95.3000 -19.06 5 200.0000 193.9 5.1573 4.967 -3.0500 -3.05 10 100.0000 99.1 10.09 9.901 -0.4500 -0.90 20 50.0000 49.99 20.00 19.81 -0.0050 -0.02 50 20.0000 20.1 49.75 49.56 +0.0500? +0.50 100 10.0000 9.99 100.10 99.91 -0.0050 -0.10 200 5.0000 5.004 199.84? 199.65 +0.0020 +0.08 500 2.0000 2.004 499.00 498.81 +0.0020 +0.20 1000 1.0000 1.001 999.00 998.81 +0.0005 +0.10 1300 0.7692 0.7681 1301.91 1301.72 -0.0006 -0.15 2210 0.4525 0.4533 2206.04 2205.85 +0.0004 +0.18 4700 0.2128 0.2116 4725.90 4725.71 -0.0006 -0.55 6120 0.1634 0.1641 6093.85 6093.65 +0.0004 +0.43 表4.標準氯化鉀(KCl)溶液的電導率測量結果，使用圖1中顯示的電路 測量 標準電導池電導率 單位 標準KCl溶液(電導率值) 0.1469 0.2916 0.7182 1.408 12.85 111.3 mS/cm 電導率讀數 0.1471 0.2923 0.7215 1.415 12.93 109.8? mS/cm 讀數誤差 0.14 0.22 0.46 0.5 0.62 1.35 % 使用電導池的電導率測量 表4顯示對以下六種0.1%精度標準KCl溶液進行的電導率測量結果：0.1469 mS/cm、0.2916 mS/cm、0.7182 mS/cm、1.408 mS/cm、12.85 mS/cm和111.3 mS/cm。 使用的電導池是Sensorex CS200TC-PT1，其電導池常數等于1/cm，帶有內置的Pt100 RTD溫度傳感器。 標準KCl溶液在專門的保加利亞實驗室中配制，用作數據點來檢查系統。當電導池的電導池常數未知時，也可以使用標準溶液作為校準點，而不是使用校準電阻。 有關電導率測量和標準溶液的更多信息，請參閱Shreiner,R.H和Pratt, K.W的《電解電導率的主要標準和標準參考材料》(2004)，NIST特別出版物260-142。 PCB布局考慮 在任何注重精度的電路中，必須仔細考慮電路板上的電源和接地回路布局。PCB必須盡可能隔離數字部分和模擬部分。該系統的PCB采用簡單的雙層板堆疊而成，但采用4層板可以得到更好的電磁干擾/射頻干擾(EMI/RFI)性能。有關布局和接地的詳細論述，請參見 MT-031 指南； 有關去耦技術的更多信息，請參見 MT-101 指南 。采用10 μF和0.1 μF電容對AD8606電源去耦，以適當抑制噪聲并減小紋波。這些電容應盡可能靠近相應器件，0.1 μF電容應具有低有效串聯電阻(ESR)值。對于所有高頻去耦，建議使用陶瓷電容。電源走線必須盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的毛刺效應。ADuM5000和ADuM1250 iso Power器件要求在輸入和輸出電源引腳上進行電源旁路。請注意，低ESR旁路電容必須盡可能靠近芯片焊盤。需要并聯至少兩個電容，以抑制噪聲并減少紋波。對于VDD1和VISO，推薦的電容值是0.1 μF和10 μF，它們適用于ADuM5000和ADuM1250。較小的電容必須具有低ESR，例如陶瓷電容。低ESR電容末端到輸入電源引腳的走線總長不得超過2 mm。如果旁路電容的走線長度超過2 mm，可能會破壞數據。 更多信息參見ADuM5000數據手冊和ADuM1250數據手冊。 有關完整文檔包，包括原理圖、電路板布局和物料清單(BOM)，請參考 www.analog.com/CN0349-DesignSupport。 設置和編程 EVAL-CN0349-PMDZ 使用 CN-0349 評估軟件 執行校準程序，并從電導池采集數據。圖7顯示了軟件的校準窗口。單擊“Calibrate”可初始化校準程序。該軟件通過控制ADG715八通道開關，自動執行三點校準程序。為了正確執行校準程序，必須在三個校準電阻指標中填寫正確的值。在自動校準程序中，軟件在三個校準點進行測量，并將校準系數(增益系數G和系統失調NOS)存儲在軟件存儲器中，如“校準程序”部分中所述。針對兩個測量范圍，計算兩個不同的校準系數，并將其存儲在存儲器中(G1和G2，NOS1和NOS2)。執行測量時，會根據選定的范圍，選擇相應的增益系數和系統失調。 圖7.CN-0349軟件校準窗口 圖8顯示了該軟件的主窗口，其中顯示了不同的測量結果。根據選擇的范圍，可以執行測量，并獲取輸入阻抗、電導率、溫度和補償電導率溫度的值。要正確顯示結果，必須正確選擇探頭校正的數據。 圖8.CN-0349評估軟件窗口 電導池常數必須與用于測量的常數相同。對于標準電導池，此常數通常在0.01/cm至10/cm之間。 失調指標用于失調校正，用mS/cm表示的失調值來更改測量值。 必須根據測量的溶液來選擇溫度系數。當此系數的值設置為0%/°C時，則不執行溫度補償。 完全隔離式電導率測量數據采集系統 圖1顯示的電路提供了完整可靠的數據采集解決方案，用于測量被測物的電導，包括溫度校正。此電路非常適合測量液體的離子含量，以及進行水質分析和化學分析。 該設計針對高精度和低成本優化，僅使用5個有源器件。校準后，該電路總誤差小于1% FSR。所有器件均具有小尺寸，因此該電路非常適合注重印刷電路板(PCB)空間的應用。該電路的數字輸出是完全隔離的；因此，該電路不存在接地環路干擾問題，非常適合在惡劣工業環境下使用。 圖1.用于電導率測量的完全隔離式數據采集系統(簡化原理圖：未顯示所有引腳、連接和去耦) CN0349 CN0349

• 電導率測量精度達1%
• 小型PCB
• 完全隔離

(analog)