一種原電池腐蝕檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種原電池腐蝕檢測裝置，包括主控模塊、控制選通模塊、放大濾波電路模塊及電源模塊。具體的組成有：電阻R1?R7、集成電路U2?U4、電容C1?C8等。其中，主控模塊為STM32單片機，U2為CD4053B，U3為LM358，U4為TPS60400。本實用新型通過STM32單片機來控制檢測電路，實現(xiàn)(鋼筋混凝土)原電池電壓、電流等的同時檢測，通過檢測數(shù)據(jù)與已獲得的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，能綜合地分析原電池是否發(fā)生腐蝕，使操作簡單，測量結(jié)果更加的準(zhǔn)確。本實用新型還具有工程造價低，操作簡單，不破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。
【專利說明】
一種原電池腐蝕檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種原電池腐蝕檢測裝置，特別是涉及一種通過測量(鋼筋混凝 土)原電池電壓、電流等來判斷原電池是否發(fā)生腐蝕的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著建筑行業(yè)對鋼筋混凝土需求量的增大，人們對鋼筋混凝土的腐蝕程 度的檢測越來越重視。鋼筋混凝土腐蝕是一種自發(fā)進(jìn)行的電化學(xué)反應(yīng)。如鋼筋置于潮濕環(huán) 境中，其表面會覆蓋一層電解質(zhì)水膜，而鋼筋的主要組成成分包括:鐵素體、滲碳體、及游離 石墨等，由于這些成分的電極電位不同，鋼筋表面層在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，其陽極為 鐵素體，陰極為滲碳體。當(dāng)鋼筋表面有水分附著時，就發(fā)生以等速度進(jìn)行氧化反應(yīng)和還原反 應(yīng)。其中，氧化反應(yīng)是鐵電離的陽極反應(yīng)，還原反應(yīng)是溶液氧還原的陰極反應(yīng)。
[0003] 現(xiàn)有鋼筋混凝土中原電池腐蝕的檢測法分為挖掘法和非挖掘法。挖掘法是把混凝 土挖掘開，確認(rèn)原電池的腐蝕情況。非挖掘法是在不挖掘鋼筋混凝土的前提條件下，檢測原 電池是否發(fā)生腐蝕。非挖掘法由于具有工程造價低，不破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等特點，因此值 得更深入的研究及開發(fā)。
[0004] 基于上述背景下，有必要研制這樣一種原電池腐蝕檢測裝置，實現(xiàn)原電池的電壓、 電流等的測量，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理后，即可實現(xiàn)多個數(shù)值的同時測量，能綜合分析原 電池是否發(fā)生腐蝕。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的任務(wù)在于提供一種原電池腐蝕檢測裝置，其以單片機為主控模塊， 通過檢測電路實現(xiàn)(鋼筋混凝土)原電池的電壓、電流等的測量，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理 后，即可以實現(xiàn)多個數(shù)值的同時測量，有助于綜合分析原電池是否發(fā)生腐蝕。
[0006] -種原電池腐蝕檢測裝置，包括主控模塊、控制選通模塊、放大濾波電路模塊及電 源模塊;其中，
[0007] 所述的主控模塊為STM32單片機；
[0008] 所述的控制選通模塊包括電阻R1-R2、電容C7-C8、集成電路U2; U2的by連接原電池 的陽極2; U2的bx端懸空;R1接U2的cy，另一端連接于R2的一端、U2的INH和VEE、原電池的陰極 和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32單片機分別選擇U2的cy或cx鏈接U3的Inputs A的3 引腳；U2的cx OR cy接U2的ax OR ay;U2的VSS連接于U4的0UT;U2的A、B、C、VDD端連接于 STM32單片機;C7、C8-端連接U2的VDD端，另一端連接地;U2的ax端連接于原電池的陰極，U2 的ay端連接于原電池的陽極1;
[0009 ] 所述的放大濾波電路模塊包括電阻R3-R7、集成電路U3、電容Cl -C3、C7-C8、二極管 D1;C1的一端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于C2的另一端、R6的一端、二極管的 正極和接地;U3的Output A和Inputs A的2引腳相連于R3的一端，R3的另一端連接于U3的 Inputs B的5引腳、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32單片機的+3.3V供電端;U3的 Inputs B的6引腳連接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的Output B端連接于R7的一 端、C3的另一端、R5的另一端和二極管的負(fù)端;R7的另一端連接于STM32單片機;C7、C8-端 連接U3的VCC端，另一端連接地;V CC連接于STM3 2單片機的+5 V供電端；
[0010]所述的電源模塊包括集成電路U4、電容C4-C6;C4的一端連接于U4的OUT，另一端連 接于U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端連接于U4的IN端、STM32單片機的+5V供電端； C6的一端連接于U4的C1-端，另一端連接于U4的C1+端。
[0011]所述的 U2 為 CD4053B，U3 為 LM358，U4 為 TPS60400。
[0012] 所述的Cl = lOOOOpf，C1一端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于GND，形 成濾波電路，用于濾掉高頻信號。
[0013] 所述的R4 = 65k，為上拉電阻；R5 = 55k，為反饋電阻；R6 = 50k;C3 = 150pf，為濾波 電容。放大電路的放大倍數(shù)計算公式為：
[0015] 上述原電池腐蝕檢測裝置，還包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊;所述的標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊包括電阻 R8-R13、電容C7-C8、集成電路U5;R8的一端和U2的bx OR by連接于U5的Output A端，R8的另 一端連接于R9的一端和U5的Input A端的2引腳;R9的另一端與Rl 1的一端和接地;R10的一 端連接U5的Inputs A端的3引腳，另一端連接U5的Vee/GND端和U4的OUT端;R13的一端連接U5 的Inputs A端的3引腳，另一端連接115的0此口1^ B端和Inputs B端的6引腳;R11的另一端連 接Inputs B端的5引腳和R12的一端;R12另一端接STM32單片機;C7、C8-端連接U5的Vcc端， 另一端連接地;U5的Vm端連接于STM32單片機的+5V供電端。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過STM32單片機來控制 檢測電路，實現(xiàn)(鋼筋混凝土)原電池電壓、電流等的同時檢測，通過檢測數(shù)據(jù)與已獲得的基 準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，能綜合地分析原電池是否發(fā)生腐蝕，使操作簡單，測量結(jié)果更加的準(zhǔn)確。本實 用新型還具有工程造價低，操作簡單，不破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實用新型 的任何限制。
[0018] 圖1是本實用新型原電池腐蝕檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0019] 圖2是本實用新型原電池腐蝕檢測裝置的一種實施方式的具體電路原理示意圖， 未示出主控模塊以及原電池。
[0020] 圖3是本實用新型對原電池電流測量時，濾波型調(diào)節(jié)器的電路仿真結(jié)果圖（R = l〇k，R為原電池內(nèi)阻）。
[0021] 圖4是本實用新型原電池腐蝕檢測裝置的另一種實施方式的具體電路原理示意 圖，未示出主控模塊以及原電池。
[0022]圖5是圖4方式中的U5的Output A端輸出的電壓仿真圖。
【具體實施方式】 [0023] 實施例1
[0024]結(jié)合圖1、圖2及圖3,一種原電池腐蝕檢測裝置，包括主控模塊和檢測部分（電路）。 檢測部分設(shè)有控制選通模塊、放大濾波電路模塊及電源模塊。
[0025] 所述的主控模塊為STM32單片機。
[0026] 所述的控制選通模塊包括電阻R1-R2、電容C7-C8、集成電路U2;U2的by連接原電池 的陽極2; U2的bx端懸空;R1接U2的cy，另一端連接于R2的一端、U2的INH和VEE、原電池的陰極 和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32單片機分別選擇U2的cy或cx鏈接U3的Inputs A的3 引腳;U2的cx OR cy接U2的ax OR ay;U2的Vss連接于U4的0UT;A、B、C、VDD端連接于STM32單 片機;C7、C8-端連接U2的V DD端，另一端連接地;U2的ax端連接于原電池的陰極;U2的ay端連 接于原電池的陽極1。
[0027] 所述的放大濾波電路模塊包括電阻R3-R7、集成電路U3、電容C1-C3、C7-C8、二極管 D1 ;C1-端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于C2的另一端、R6的一端、二極管的正 極和接地;U3的Output A和Inputs A的2引腳相連于R3的一端，R3的另一端連接于U3的 Inputs B的5引腳、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32單片機的+3.3V供電端;U3的 Inputs B的6引腳連接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的Output B端連接于R7的一 端、C3的另一端、R5的另一端和二極管的負(fù)端;R7的另一端連接于STM32單片機;C7、C8-端 連接U3的V CC端，另一端連接地;VCC連接于STM3 2單片機的+5 V供電端。
[0028]所述的電源模塊包括集成電路U4、電容C4-C6;C4的一端連接于U4的0UT，另一端連 接于U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端連接于U4的IN端、STM32單片機的+5V供電端； C6的一端連接于U4的C1-端，另一端連接于U4的C1+端。
[0029] 上述方式中，U2 為 CD4053B，U3 為 LM358，U4 為 TPS60400<Xl = 10000pf，Cl 一端連接 于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于GND，形成濾波電路，用于濾掉高頻信號。
[0030] 上述方式中，R4 = 65k，為上拉電阻;R5 = 55k，為反饋電阻;R6 = 50k; C3 = 150pf，為 濾波電容。放大電路的放大倍數(shù)計算公式為：
[0032] 實施例1在實現(xiàn)原電池的電壓、電流測量過程中，默認(rèn)原電池的陰極接地。芯片 CD4053B的A、B、C地址端，分別連接到STM32單片機的PB2、PB1、PB0，U3的Output B經(jīng)電阻R7 連接到STM32單片機的PA1端。
[0033] 實施例1只進(jìn)行電壓、電流測量。測量的是原電池陽極與陰極之間的電壓值和宏電 流值。它們的數(shù)值變化趨勢與原電池的腐蝕程度有密切的關(guān)系。采用CD4053B多路選通開關(guān) 作為開關(guān)控制，當(dāng)STM32單片機分別選通采樣電阻R1 (10K Ω )和R2( 10M Ω )所在的電路時，該 電路可以測量出原電池的電壓和內(nèi)阻。采樣電阻與原電池內(nèi)阻的電壓和就是被測原電池電 壓。通過測量運算放大器LM358正相輸入端的電壓，實現(xiàn)兩個采樣電阻分壓的測量。通過放 大濾波電路的處理，將采集到的信號輸入STM32單片機，利用片內(nèi)的AD功能將電壓信號計算 出來。最后利用電阻分壓原理計算出原電池的電壓內(nèi)阻值。最后根據(jù)歐姆定律，將原電池的 電流計算出來。
[0034] 利用實施例1進(jìn)行電壓、電流測量的方法如下：
[0035] 步驟1，設(shè)定STM32單片機PB 口輸出地址為0x07，U2的ax端、bx端、cx端選通。ax端接 原電池的陰極l，bx端懸空，cx端接采樣電阻R2(10KQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ax、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、OUT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3前級運放組成的電壓跟隨 器。本實用新型利用電壓跟隨器的輸入高阻抗、輸出低阻抗的特性，起到緩沖和隔離的作 用，使得后一級運放電路能夠更好的工作。隨后，電壓信號從U3的Output A端輸出，經(jīng)過由 R4、C2組成的上拉濾波電路進(jìn)入由運放U3、R3、R5、R6、C3組成的放大濾波電路。放大濾波電 路可以使電壓信號得到放大，突出有用頻率的電壓信號，衰減無用頻率的噪聲信號，抑制干 擾和噪聲，以達(dá)到提高信噪比的作用。最后電壓信號由U3的Output B端經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入 STM32單片機的AD端。其中，R7作為限流電阻不可或缺，起到防止電路故障時燒壞STM32芯片 的作用，此時測得輸入接GND時的電壓U CND作為后續(xù)測量的校準(zhǔn)電壓。
[0036] 步驟2,設(shè)定STM32單片機1? 口輸出地址為0x03，U2的ay端、bx端、cx端選通。ay端接 原電池的陽極l，bx端懸空，cx端接采樣電阻R2(10KQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ay、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3的前級運放組成的電壓跟隨 器。電壓信號經(jīng)過上面介紹的放大濾波電路，經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入STM32單片機的AD端，測得 原電池陽極端電壓UR2。
[0037] 步驟3，設(shè)定STM32單片機PB 口輸出地址為0x02，U2的ay端、bx端、cy端選通。ay端接 原電池的陽極l，bx端懸空，cy端接采樣電阻R1(10MQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ay、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3的前級運放組成的電壓跟隨 器。信號經(jīng)過上面介紹的放大濾波電路，經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入STM32單片機的AD端，測的原電 池陽極端電壓U R1。
[0038] 步驟4,獲取電壓、電流值;利用電阻分壓原理公式：
[0047] 其中：Δ Ui = Uri~Ugnd，Δ U2 = Ur2_Ugnd。
[0048] 實施例2
[0049] 結(jié)合圖1、圖3、圖4及圖5,一種原電池腐蝕檢測裝置，包括主控模塊和檢測部分(電 路）。檢測部分設(shè)有控制選通模塊、放大濾波電路模塊、電源模塊以及標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊。
[0050] 所述的主控模塊為STM32單片機。
[00511 所述的控制選通模塊包括電阻R1-R2、電容C7-C8、集成電路U2; U2的by連接原電池 的陽極2; U2的bx端懸空;R1接U2的cy，另一端連接于R2的一端、U2的INH和VEE、原電池的陰極 和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32單片機分別選擇U2的cy或cx鏈接U3的Inputs A的3 引腳;U2的cx OR cy接U2的ax OR ay;U2的Vss連接于U4的OUT;A、B、C、VDD端連接于STM32單 片機;C7、C8-端連接U2的V DD端，另一端連接地;U2的ax端連接于原電池的陰極;U2的ay端連 接于原電池的陽極1。
[0052] 所述的放大濾波電路模塊包括電阻R3-R7、集成電路U3、電容Cl -C3、C7-C8、二極管 D1 ;C1-端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于C2的另一端、R6的一端、二極管的正 極和接地;U3的Output A和Inputs A的2引腳相連于R3的一端，R3的另一端連接于U3的 Inputs B的5引腳、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32單片機的+3.3V供電端;U3的 Inputs B的6引腳連接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的Output B端連接于R7的一 端、C3的另一端、R5的另一端和二極管的負(fù)端;R7的另一端連接于STM32單片機;C7、C8-端 連接U3的V CC端，另一端連接地;VCC連接于STM3 2單片機的+5 V供電端。
[0053]所述的電源模塊包括集成電路U4、電容C4-C6;C4的一端連接于U4的0UT，另一端連 接于U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端連接于U4的IN端、STM32單片機的+5V供電端； C6的一端連接于U4的C1-端，另一端連接于U4的C1+端。
[0054]上述方式中，U2 為 CD4053B，U3 為 LM358，U4 為 TPS60400<Xl = 10000pf，Cl 一端連接 于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于GND，形成濾波電路，用于濾掉高頻信號。
[0055] 上述方式中，R4 = 65k，為上拉電阻;R5 = 55k，為反饋電阻;R6 = 50k; C3 = 150pf，為 濾波電容。放大電路的放大倍數(shù)計算公式為：
[0057] 所述的標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊包括電阻R8-R13、電容C7-C8、集成電路U5;R8的一端和U2的 bx OR by連接于115的〇11丨。11丨A端，R8的另一端連接于R9的一端和115的1即此A端的2引腳； R9的另一端與Rl 1的一端和接地;R10的一端連接U5的Inputs A端的3引腳，另一端連接U5的 Vee/GND端和U4的OUT端;R13的一端連接U5的Inputs A端的3引腳，另一端連接U5的Output B 端和Inputs B端的6引腳;R11的另一端連接Inputs B端的5引腳和R12的一端;R12另一端接 STM32單片機;C7、C8-端連接U5的Va端，另一端連接地;U5的Va端連接于STM32單片機的+ 5V供電端。在進(jìn)行電阻測量時，由STM32單片機選擇U2的cx端。所述的U5為LM358;U5的 Output A端輸出的電壓值是固定的IV。
[0058] 實施例2不僅能夠進(jìn)行電壓、電流測量，還能夠進(jìn)行不同陽極之間電阻的測量。在 進(jìn)行原電池的電壓、電流、電阻的測量過程中，默認(rèn)原電池的陰極接地。芯片⑶4053B的A、B、 (：地址端，分別連接到3了]\02單片機的1^2、？81、1^0，1]3的〇1^1^8經(jīng)電阻1?7連接到3了]\02單 片機的PA1端，U5的Inputs B端的5引腳經(jīng)分壓電阻R12連接到STM32單片機的PB7端。
[0059] 關(guān)于電壓、電流的測量。測量的是原電池陽極與陰極之間的電壓值和宏電流值。它 們的數(shù)值變化趨勢與原電池的腐蝕程度有密切的關(guān)系。采用CD4053B多路選通開關(guān)作為開 關(guān)控制，當(dāng)STM32單片機分別選通采樣電阻Rl (10K Ω )和R2(10M Ω )所在的電路時，該電路可 以測量出原電池的電壓和內(nèi)阻。采樣電阻與原電池內(nèi)阻的電壓和就是被測原電池電壓。通 過測量運算放大器LM358正相輸入端的電壓，實現(xiàn)兩個采樣電阻分壓的測量。通過放大濾波 電路的處理，將采集到的信號輸入STM32單片機，利用片內(nèi)的AD功能將電壓信號計算出來。 最后利用電阻分壓原理計算出原電池的電壓內(nèi)阻值。最后根據(jù)歐姆定律，將原電池的電流 計算出來。
[0060]利用實施例2進(jìn)行電壓、電流測量的方法如下：
[0061 ] 步驟11，設(shè)定STM32單片機PB 口輸出地址為0x07，U2的ax端、bx端、CX端選通。ax端 接原電池的陰極l，bx端懸空，cx端接采樣電阻R2(10KQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ax、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3前級運放組成的電壓跟隨 器。本實用新型利用電壓跟隨器的輸入高阻抗、輸出低阻抗的特性，起到緩沖和隔離的作 用，使得后一級運放電路能夠更好的工作。隨后，電壓信號從U3的Output A端輸出，經(jīng)過由 R4、C2組成的上拉濾波電路進(jìn)入由運放U3、R3、R5、R6、C3組成的放大濾波電路。放大濾波電 路可以使電壓信號得到放大，突出有用頻率的電壓信號，衰減無用頻率的噪聲信號，抑制干 擾和噪聲，以達(dá)到提高信噪比的作用。最后電壓信號由U3的Output B端經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入 STM32單片機的AD端。其中，R7作為限流電阻不可或缺，起到防止電路故障時燒壞STM32芯片 的作用，此時測得輸入接GND時的電壓U CND作為后續(xù)測量的校準(zhǔn)電壓。
[0062] 步驟12，設(shè)定STM32單片機1? 口輸出地址為0x03，U2的ay端、bx端、cx端選通。ay端 接原電池的陽極l，bx端懸空，cx端接采樣電阻R2(10KQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ay、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3的前級運放組成的電壓跟隨 器。電壓信號經(jīng)過上面介紹的放大濾波電路，經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入STM32單片機的AD端，測得 原電池陽極端電壓UR2。
[0063] 步驟13，設(shè)定STM32單片機1? 口輸出地址為0x02，U2的ay端、bx端、cy端選通。ay端 接原電池的陽極l，bx端懸空，cy端接采樣電阻R1(10MQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ay、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3的前級運放組成的電壓跟隨 器。信號經(jīng)過上面介紹的放大濾波電路，經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入STM32單片機的AD端，測的原電 池陽極端電壓U R1。
[0064] 步驟14,獲取電壓值U及電流值I;利用電阻分壓原理公式：
[0073] 其中：Δ Ui = Uri_Ugnd，Δ U2 = Ur2-Ugnd。
[0074] 關(guān)于不同陽極之間電阻的測量。測量的是兩個陽極之間介質(zhì)的電阻值。其值與介 質(zhì)之間水分的含量有密切關(guān)系，是判斷原電池是否發(fā)生腐蝕的數(shù)據(jù)分析依據(jù)。電阻的測量 主要是研究其兩端的電壓和電流。把原電池的一個陽極端連接到電壓、電流采集電路的輸 入端，同時在另一個陽極端上施加標(biāo)準(zhǔn)電壓信號（IV)，進(jìn)而測出兩個陽極之間介質(zhì)的電壓 和通過的電流。通過歐姆定律，算出兩陽極之間介質(zhì)的電阻。
[0075]利用實施例2進(jìn)行不同陽極之間電阻測量的方法如下：
[0076] 步驟21，設(shè)定STM32單片機PB 口輸出地址為0x07，U2的ax端、bx端、cx端選通。ax端 接原電池的陰極l，bx端懸空，cx端接采樣電阻R2(10KQ )。電壓信號經(jīng)過U2的IN ax、0UT ax OR ay、IN cx OR cy、0UT cx、U3的Inputs A的3引腳，進(jìn)入由U3前級運放組成的電壓跟隨 器。本實用新型利用電壓跟隨器的輸入高阻抗、輸出低阻抗的特性，起到緩沖和隔離的作 用，使得后一級運放電路能夠更好的工作。隨后，電壓信號從U3的Output A端輸出，經(jīng)過由 R4、C2組成的上拉濾波電路進(jìn)入由運放U3、R3、R5、R6、C3組成的放大濾波電路。放大濾波電 路可以使電壓信號得到放大，突出有用頻率的電壓信號，衰減無用頻率的噪聲信號，抑制干 擾和噪聲，以達(dá)到提高信噪比的作用。最后電壓信號由U3的Output B端經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入 STM32單片機的AD端。其中，R7作為限流電阻不可或缺，起到防止電路故障時燒壞STM32芯片 的作用，此時測得輸入接GND時的電壓U CND作為后續(xù)測量的校準(zhǔn)電壓。
[0077] 步驟22，設(shè)定STM32單片機PB 口輸出地址為0x11，U2的ay端、by端、cy端選通;ay端 接原電池的陽極1，by端接原電池的陽極2，cy端接采樣電阻R1 (10M Ω )。U5的輸出端Output A接U2的bx OR by<3U5的Output A端輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號Vstandard經(jīng)U5的Output A、U2的bx OR by、by接到原電池陽極2。電壓信號經(jīng)過兩陽極之間的介質(zhì)Rme3di?，分壓之后的電壓信號 從陽極1經(jīng)過U2的ay、ax OR ay、cx OR cywyhl^^nputs A的3引腳進(jìn)入由U3的前級運放 組成的電壓跟隨器，后經(jīng)過放大濾波電路，經(jīng)限流電阻R7進(jìn)入STM32單片機的AD端，測的原 電池陽極1端電壓V。
[0078] 步驟23，獲取電阻值Rmedi?;利用電阻分壓原理：
[0082]最后通過原電池的電壓、電流、電阻的測量數(shù)值，綜合分析原電池是否發(fā)生腐蝕。 [0083]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0084]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以作出這樣或那樣的容 易變化方式，諸如等同方式或明顯變形方式。上述的變化方式均應(yīng)在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種原電池腐蝕檢測裝置，包括主控模塊、控制選通模塊、放大濾波電路模塊及電源 模塊;其特征在于： 所述的主控模塊為STM32單片機； 所述的控制選通模塊包括電阻Rl -R2、電容C7-C8、集成電路U2; U2的by連接原電池的陽 極2; U2的bx端懸空;Rl接U2的cy，另一端連接于R2的一端、U2的INH和Vee、原電池的陰極和地 接;R2的另一端接U2的cx;由STM32單片機分別選擇U2的cy或cx鏈接U3的Inputs A的3引腳； U2的cx OR cy接U2的ax OR ay;U2的Vss連接于U4的0UT;U2的A、B、C、VDD端連接于STM32單片 機;C7、C8-端連接U2的Vdd端，另一端連接地;U2的ax端連接于原電池的陰極，U2的ay端連接 于原電池的陽極1; 所述的放大濾波電路模塊包括電阻R3-R7、集成電路U3、電容C1-C3、C7-C8、二極管Dl; Cl的一端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于C2的另一端、R6的一端、二極管的正 極和接地;U3的Output A和Inputs A的2引腳相連于R3的一端，R3的另一端連接于U3的 Inputs B的5引腳、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32單片機的+3.3V供電端;U3的 Inputs B的6引腳連接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的Output B端連接于R7的一 端、C3的另一端、R5的另一端和二極管的負(fù)端;R7的另一端連接于STM32單片機;C7、C8-端 連接U3的V cc端，另一端連接地;Vcc連接于STM3 2單片機的+5 V供電端； 所述的電源模塊包括集成電路U4、電容C4-C6; C4的一端連接于U4的OUT，另一端連接于 U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端連接于U4的IN端、STM32單片機的+5V供電端;C6的 一端連接于U4的Cl-端，另一端連接于U4的Cl+端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池腐蝕檢測裝置，其特征在于:所述的U2為CD4053B，U3為 LM358，U4為TPS60400。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池腐蝕檢測裝置，其特征在于:所述的Cl = 10000pf，Cl 一 端連接于U3的Inputs A的3引腳，另一端連接于GND，形成濾波電路，用于濾掉高頻信號。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池腐蝕檢測裝置，其特征在于:所述的R4 = 65k，為上拉電 阻;R5 = 55k，為反饋電阻;R6 = 50k; C3 = 150pf，為濾波電容，放大電路的放大倍數(shù)計算公式 為.5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種原電池腐蝕檢測裝置，其特征在于還包括標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊； 所述的標(biāo)準(zhǔn)電壓模塊包括電阻R8-R13、電容C7-C8、集成電路U5; R8的一端和U2的bx OR by連接于115的〇11丨?11丨A端，R8的另一端連接于R9的一端和1]5的1即此A端的2引腳;R9的另 一端與Rl 1的一端和接地;Rl0的一端連接U5的Inputs A端的3引腳，另一端連接U5的VEE/GND 端和U4的OUT端；R13的一端連接U5的Inputs A端的3引腳，另一端連接U5的Output B端和 Inputs B端的6引腳；Rll的另一端連接Inputs B端的5引腳和Rl2的一端；Rl2另一端接 STM32單片機;C7、C8-端連接U5的Va端，另一端連接地;U5的Va端連接于STM32單片機的+ 5V供電端。
【文檔編號】G01R31/36GK205643653SQ201620422066
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】林旭梅, 趙鐵軍, 張鵬, 薛亮亮, 羅萍萍
【申請人】青島理工大學(xué)