本发明是一种配有单片微机进行焊剂比重和浓度的测量、比重控制的仪器，属于电子测量仪器类。 目前在生产现测量焊剂的比重通常是采用玻璃比重计来测量。这种测量方法，一般测量范围窄、精度低，存在着较大的视觉误差。若用常规的二次或三次仪表进行测量，为了保证高精度测量，就会对敏感元件材料要求严，加工精度高，一般不易做到。
本发明的目的，在于避免现有技术的上述不足之处，而提供一种配有单片微机控制的比重调整测量仪。用本设备测焊剂的比重，增大了测量范围，提高了测量的精度，放宽了对敏感元件及系统内另件的精度;在现有的条件下，使高精度的测量成为可能。
本发明的任务是由以下措施来完成的。本装置是由比重传感器（1）;微处理器（4）;放大电路（2）;模/数转换电路（3）及显示与控制电路（5）所组成。看附图1，它的比重传感器是由差分式位移传感器（8）;浮筒（6）;弹簧（7）;滑块（9）;连接器（10）;外壳（11）;固定板（12）所组成，它的连接器一端连浮筒，另一端连浮块，浮块连着弹簧，弹簧悬挂于外壳上，外壳和差分式位移传感器、固定板固定在一起。看附图2和附图3。浸入液体中的比重传感器的浮筒随着液体比重的变化，自身所受液体浮力也发生变化。浮力F＝V×P V为浮筒的体积;P为液体比重参数。连接浮筒地弹簧随浮筒的受力的变化而产生位移变化。X＝ 1/(K) ×F×X为位移;K是弹簧的弹性鋼度。F是弹簧所受的力。这一位移变化经过差分式位移传感器，变为电信号输出。Ui＝SX，Ui传感器输出的电压，S是位移传感器的灵敏度。通过这一传感系统，就可把液体比重参数转换成电压信号。Ui＝（Mg-VP）M为浮筒的质量;g重力系数，差分式位移传感器的输出电压的变化靠传感器线圈内连接弹簧和浮筒的滑块的位移变化。这一小位移变化引起了线圈电磁的变化。从而使输出电压Ui变化。由于滑块的运动不和其他物体磨擦，这就大大提高了测量的灵敏度和精度。
本装置的放大电路是起增益调整和零点调整的功能，它把比重传感器的输出电压信号，通过电缆线接到这运算放大器的输入端，把该电压信号放大成一个标准范围内变化的电压信号，通过由微处理器控制切换的CMOS模拟多路开关，接到模/数转换电路，模/数转换电路由A/D转换集成电路和一个电阻、电容组成，它将输入的模拟电压量转换成8位二进制数字量。
本装置的微处理器由三个集成电路组成，有MCS-51单片微处理器、数据锁存器、程序存储器。本装置用的是单片微机，它通过软件编程的方法，对模/数转换电路转换的二进制电压信号（包括比重信号、温度信号、混浊度信号）和控制信号进行采集，在比重测量传感系统中，对浮筒体积尺寸的加工精度、重量误差、弹簧弹性鋼度的线性误差和位移传感器的线性误差，以及本装置整个系统的误差进行补偿、数据处理、采集和显示控制。微处理器软件程序流程图如图4。
本装置有输出控制泵体的驱动电路、报警电路，有输入操作控制的键盘和码盘，和输出显示数码管。
本装置可以增加温度传感器;混浊度传感器;液位传感器，通过单片微机软件编程的方法来进行温度、混浊度、液位引起的比重误差的补偿。
图1，整机方框图。
1.比重传感器。2.放大电路。3.模/数转换电路。4.微处理器。5.显示与控制电路。
图2，比重传感器的方框图。
6.浮筒。7.弹簧。8.差分式位移传感器。
图3，比重传感器的结构示意图。
6.浮筒。7.弹簧。8.差分式位移传感器。
9.浮块。10.连接器。11.外壳。12.固定板。
图4，焊剂浓度控制仪微处理器软件流程图。
图5，焊剂浓度控制仪温度，比重关系图。
图6，焊剂浓度控制仪构成示意图。
1.比重传感器。13.温度传感器。14.液位传感器。15.混浊度传感器。16.信号采集电路。17.操作给定系统。18.μp微处理系统。19.显示报警电路。20.输出控制电路。21.焊剂。22.稀释剂。23.泵。24.焊剂溶液槽。25.溶液。26.电磁阀。
图7 微处理器系统电路
图8 模数转换电路
图9 输入通道电路
图10 输出通道电路
图11 电源电路
实施例：焊剂浓度控制仪。
焊剂浓度控制仪是由传感器、单片微机、放大电路、模数转换电路及显示与控制电路所组成，传感器通过电缆线接到放大电路的输入端，再由该放大电路的输出端接到CMOS模拟开关的输入端，CMOS开关的输出端接到模/数转换电路的输入端，CMOS开关的控制端接到单片微机输入/输出端口上，模/数转换电路的输出线接到单片微机输入/输出端口上，模/数转换电路的控制端接到单片微机的控制端口上;输入键盘、码盘通过导线接到单片微机的输入/输出端口的锁存器1·2的输入端，锁存器1·2的输出端接到单片微机的输入/输出端口上;输出显示数码管由线路连接到单片微机输入/输出端口的锁存器3·4输出端，锁存器3·4输入接到单片微机输入/输出端口上。输出泵体和电磁阀由电缆线接到驱动电路的输出端，输入/输出锁存器5的输出端接到驱动电路的输入端，锁存器5的输入端接到输入/输出端口上，泵体的几个液体输入口由塑料软管分别接到电磁阀溶体输出口上，泵体的液体输出口由塑料软管伸到混合溶液的容器中。每个电磁阀的液体输入口由塑料软管分别伸到不同的纯溶液容器中。
本装置的传感器有4个：比重传感器、混浊度传感器、液位传感器、温度传感器。比重传感器用的上面叙述的浮筒式比重传感器。温度传感器是由铂热敏电阻和外套构成，它的输出端通过电缆线接到电阻变换网络，电阻变换网络的输出端接到放大电路的输入端。通过这四个传感器所采集到生产现场的焊剂使用情况，经过信号变换、比较、计算、校正、补偿去驱动显示和执行机构（电磁阀或泵），並调节焊剂和稀释剂在槽中的配比，以调节焊剂浓度的比重值来满足工艺要求，使焊剂使用效果最佳。在整个系统的信号采集、处理、运算、补偿、输出控制和显示中，全部是以MCS-51八位单片微机为控制核心，系统工作流程图如图4。在进行焊剂浓度控制中，必须考虑温度对比重的影响。温度对焊剂比重值的影响曲线如图5。本装置通过比重传感器和温度传感器同时对液体比重值和温度值进行测量。以实测比重值为变量，实测温度值为参变量，由于比重值是随温度而变，它通过单片微机进行运算、校正，使比重值补偿到特定温度下的比重值，从
而有效地进行了焊剂浓度的控制，使焊剂的使用效果最好。
下面把比重测量仪和浮漂式比重计的测量范围和测量精度做一下比较。
本发明是利用单片微机控制，实现在系统信号通道上全数字化的控制，弥补了国产元器件离散性和网络结构对系统误差的精度影响。在单片微机上配上相应的外围设备，可以对大批量数据进行作图分析，实现最佳控制。本发明不仅能实时测量和控制焊剂的比重、浓度，同时还能测量、控制比重小的液体的比重、浓度，能测溶液的温度、混浊度，可以进行液体的成分分析。电镀溶液比重测量。它以操作方便，测量范围宽、精度高。适用于化工、医药等部门。
程序清单
ORG 8000H
RESET：AJMP ＃MAIN
POINT：AJMP ＃SEEVER
ORG 8060H
MAIN：MOV R1，＃20H
MOV @R1，A
MAIN3：INC R1
MOV @R1，A
CJNE R1，＃26H，＃MAIN3
MOV R1，＃30H
MOV R1，A
MAIN4：INC R1
MOV @R1，A
CJNE R1，＃3BH，＃MAIN4
MOV 3DH，＃2EH
MOV 3EH，＃24H
MOV 3FH，＃FFH
MOV 8BH，＃FFH
MOV 8DH，＃FFH
MOV 89H，＃10H
MOV 81，＃50H
MOV 22H，＃OAM
MOV 232，H＃OBH
MOV 24H，＃OCH
MOV 25H，＃ODH
MOV P3，＃11H
REPEAT：ACLL DISUP
TAKEAD：MOV A，＃03H
ANL A，26H
MOV P1，A
MOV P3，＃21H
MOV P1，＃FFH
MOV P3，＃02H
MOV A，P1
SWAP A
MOV 30H，A
MOV P3，＃03H
MOVA，P1
SWAP A
MOV 31H，A
ACALL DISUP
KEYON：MOV P3，＃01H
ASCALL D20MS
MOV R4，P1
MOV A，R4
ANL A，＃FOH
MOV 20H，A
MOV A，R4
ANL A，＃0FH
KEYDN1：CJNE A，＃01H，＃KEYDN2
SETB 00H
AJMP ＃KEYDN5
KEYDN2：CJNE A，＃02H，＃KEYDN3
SETB 01H
AJMP ＃KEYDN5
KEYDN3：CJNE A，＃04H，＃KEYDN4
SETB 02H
AJMP ＃KEYDN5
KEYDN4：CJNE A，＃08H，＃KEYDN5
SETB 03H
KEYDN5：ACALL DISUP
MOV P1，＃FFH
DENS1：CJNE A，＃02H，＃TEMP
MOV A，R0
MOV DPTR，＃DENTAB
MOVC A，@A+DPTR
MOV 32H，A
UPFLD：XRL A，＃FFH
JZ ＃INSEND1
MOV A，32H
DOFLD：XRL A，＃00H
JE ＃INSEND1
ACALL ＃DENBCD
TEMP：CJNE A，＃00H，＃LIFE
MOV A，R0
MOV DPTR，＃TEMTAP
MOV A，@A+DPTR
MOV 33H，A
UPFLT：XRL A，＃FFH
JZ ＃INSEND2
MOV A，33H
DOFLT：XRL A：＃00H
JZ ＃INSEND2
ACALL TEMBCD
LIFE：MOV A，R0
CLR C
RRC A
MOV DPTR，＃LIFTAB
MOVC A，@A+DPTR
MOV 34H，A
UPFLL：XR2 A，＃FFH
JZ ＃INSEND
MOV A，34H
DOFLL：XRL A，＃00H
JZ，＃INSEND
ACALL LIFBCD
INSEND ACALL DISUP
MOV A，26H
ANL A，＃03H
MOV R5，A
TEMJP：XRL A，＃00H
JNZ ＃DENJP
CLR 30H
SETB 31H
AJMP ＃REPEAT
DENJP：MOV A，R5
XRL A，＃02H
JNZ ＃LIFJP
SETB 30H
SETB 31H
AJMP ＃RETEAT
LIFJT：CLR 30H
CLR 31H
ACALL TEMCOM
ACALL DCON
ACALL DCON2
ACALL DCON3
CONTR：ACALL ＃DISUP
JNB 07H，＃CONTR1
JB 35H，＃CONTR2
SETB 8EH
SETB AFH
SETB ABH
SETB 35H
CLR 36H
CONTR2：CLR 0FH
CLR 0CH
CLR 0DH
SETB 0EH
AJMP ＃OUTPUT
CONTRE：JNB 35H，＃CONTR3
CLR AFH
CLR 8EH
CLR 35H
CONTR3：SETB OFH
UP：ACALL DISUP
MOV R0，＃30H
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
MOV R2，A
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
ADD A，R2
MOV B，＃0AH
DIV AB
MOV R4，B
MOV R3，A
INC R0
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
ADD A，R3
MOV B，＃0AH
DIV AB
MOV R3，B
MPV R2，A
MOV A，@R0
ANL A ＃F0H
SWAP A
ADD A，R2
MOV R2，A
UPCOM：MOV R0，＃3CH
MOV A，@R0
CLR C
CLR D6H
MOV R5，A
MOV A，R2
SUBB A，R5
JB D6，＃UPCOM1
DEC R0
MOV A，@R0
ANL A0H
SWAP A
CLR C
CLR D6
MOV R5，A
MOV A，R3
SUBB A，R5
JB D6，＃UPCOM1
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
CLR C
CLR D6H
MOV R5，A
MOV A，R4
SUBB A，R5
JNB D6H，＃DOWN
UPCOM1：CLR OCH
SETB 0DH
SETB 37H
AJMP ＃OUTCON
NOP
NOP
DOWN：ASALL DISUP
MOV R0，＃30H
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
MOV R2，A
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
CLR C
DLR D6H
SUBB A，R2
JNB D6H，＃DOWN1
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
ADD A，＃0FH
SUBB A，R2
MOV R4，A
INC R0
MOV A，@R0
ANL A，@＃0FH
CLR C
CLR D6H
SUBB A，@01H
DEC A
JNB D6，＃DOWN2
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
ADD A，＃0AH
CLR C
CLR D6H
SUBB A，＃01H
DEC A
MOV R3，A
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
DEC A
MOV R2，A
AJMP ＃DOWCOM
DOWN1：MOV R4，A
INC R0
MOV A，@R0
ANL A，＃0FH
MOV R3，A
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
MOV R2，A
AJMP ＃DOWCOM
DOWN2：MOV R3，A
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
MOV R2，A
DOWCOM：MOV R0，＃3CH
MOV A，@R0
CLR C
CLR D6H
SUBB A，R2
JB D6H，＃DOWCO1
DEC R0
MOV A，@R0
ANL A，＃F0H
SWAP A
CLR C
CLR D6H
SUBB A，R3
JB D6H，＃DOWCO1
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CLR C
CLR D6H
SUBB A，R4
JB D6H，＃DOWCO1
SETB OCH
SETB ODH
CLR 37H
CLR 8EH
CLR AF
AJMP ＃POUTCON
DOWCO1：SETB OCH
CLR ODH
SETB 37H
OUTCON：ACALL DISUP
MOV C，06H
JC ＃OUTCO1
MOV C，37H
JNC ＃POUTCO2
JB 8EH，＃OUTCO2
SETB 8EH
SETB 36H
CLR 35H
SETB AFH
SETB ABH
OUTCO2：SETB 0EH
AJMP ＃OUTPUT
OUTCO1：CLR 0EH
JNB 37H，＃OUTCO3
SETB 34H
OUTCO3： SETB 0CH
SETB 0DH
CLR 8EH
CLR A
MOV A8H，A
＊＊＊＊完＊＊＊＊