1.一种基于薄膜铂热电阻进行自动温度补偿的pH值变送电路,其特征在于,包括:薄膜热电阻TD1、复合电极GE1、放大器IC1、信号运放IC2、补偿运放IC3、基准源IC4、反相运放IC5、V/I运放IC6、跟随器IC7、补偿电位器RP1、基准电位器RP2、输入电阻R1、偏置电阻R2、放大电阻R3、参考电阻R4、反相电阻R5、上分压电阻R6、下分压电阻R7、基准电阻R8、检测电阻R9、检测电阻R10、左分压电阻R11、右分压电阻R12、补偿电阻R13、运算电阻R14、正端电阻R15、负端电阻R16、正反馈电阻R17、负反馈电阻R18、跟随电阻R19、取样电阻R20、负载电阻RL、滤波电容C1、跟随电容C2;
薄膜热电阻TD1的一端与输出电阻R10的一端、信号运放IC2的输出端OUT端连接,薄膜热电阻TD1的另一端与补偿电阻R13的一端连接,复合电极GE1的负端Eph‑端接地,复合电极GE1的正端Eph+端与输入电阻R1的一端连接,输入电阻R1的另一端与滤波电容C1的一端、放大器IC1的正输入端IN+端连接,滤波电容C1的另一端接地,基准源IC4的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,基准源IC4的地端GND端接地,基准源IC4的输出端OUT端与偏置电阻R2的一端、参考电阻R4的一端、上分压电阻R6的一端连接,参考电阻R4的另一端与反相电阻R5的一端、反相运放IC5的负输入端IN‑端连接,反相电阻R5的另一端与下分压电阻R7的一端、反相运放IC5的输出端OUT端、左分压电阻R11的一端连接,反相运放IC5的正输入端IN+端接地,反相运放IC5的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,反相运放IC5的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,左分压电阻R11的另一端与右分压电阻R12的一端、负端电阻R16的一端连接,右分压电阻R12的另一端接地,下分压电阻R7的另一端与基准电位器RP2的右端连接,基准电位器RP2的左端与上分压电阻R6的另一端连接,基准电位器RP2的中心端与基准电阻R8的一端连接,偏置电阻R2的另一端与放大电阻R3的一端、放大器IC1的负输入端IN‑端连接,放大电阻R3的另一端与放大器IC1的输出端OUT端、检测电阻R9的一端连接,放大器IC1的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,放大器IC1的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,信号运放IC2的负输入端IN‑端与基准电阻R8的另一端、检测电阻R9的另一端、输出电阻R10的另一端连接,信号运放IC2的正输入端IN+端接地,信号运放IC2的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,信号运放IC2的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,补偿电阻R13的另一端与运算电阻R14的一端、补偿运放IC3的负输入端IN‑端连接,运算电阻R14的另一端与补偿电位器RP1的一端连接,补偿电位器RP1的另一端与中心端均与补偿运放IC3的输出端OUT端、正端电阻R15的一端连接,补偿运放IC3的正输入端IN+端接地,补偿运放IC3的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,补偿运放IC3的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,正端电阻R15的另一端与正反馈电阻R17的一端、V/I运放IC6的正输入端IN+端连接,正反馈电阻R17的另一端与取样电阻R20的一端、负载电阻RL的一端连接,负载电阻RL的另一端接地,V/I运放IC6的负输入端IN‑端与负端电阻R16的另一端、负反馈电阻R18的一端连接,V/I运放IC6的输出端OUT端与取样电阻R20的另一端、跟随电阻R19的一端连接,V/I运放IC6的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,V/I运放IC6的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,跟随运放跟随器IC7的正输入端IN+端与跟随电阻R19的另一端、跟随电容C2的一端连接,跟随电容C2的另一端接地,跟随器IC7的负输入端IN‑端及其输出端OUT端均与负反馈电阻R18的另一端连接,跟随器IC7的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,跟随器IC7的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于薄膜铂热电阻进行自动温度补偿的pH值变送电路,其特征在于电路参数配合关系如下:
设:EpH:pH复合电极的电位,单位:V;E0:电极零电位,单位:V,R:气体常数,8.314单位:
F:法拉第常数,96485,单位:C/mol;kpH:电极变换系数,单位:V/pH;β:电极温度因子,单位:
1/℃;I0:电路输出电流,单位:A,I0∈[I0min,I0max];Vref:电路基准电压,单位:V;up:零电位补偿信号,单位:V;ui0:输出偏置信号,单位:V;RT0:热电阻零温度值,单位:Ω;t、tmax:使用环境温度及其最大值,单位:℃;Vcc、Vss:分别为电路正、负电源电压,单位:V,且|Vcc|=|Vss|;
pH电极输出信号:
薄膜铂热电阻特性:
R4=R5 (4)
R6=R7 (5)
R8=R9
R13=0.06755RT0 (10)
R15=R16 (11)
R17=R18 (12)
式(15)为电路实现的输出电流信号与pH值间的关系。