一、液体浓度在线测量仪

我们在进行《液体浓度在线测量仪》的研制过程中，应用8031单片机作为系统控制和数据处理部件，探头是光纤传感器，光源为发光二极管LED。考虑到：（1）直流信号的温度效应（如光电接收器的暗电流、放大电路的零点漂移），（2）增大LED的工作电流，增强其发光强度，提高信噪比，使整套仪器抗干扰能力强。（3）延长LED的使用寿命等。我们采用脉冲发光方法，即在每测量一次数据的周期内，LED发光200us，同时光信号由PIN二极管转换为电信号，放大后由LM398进行取样保持。在8031进行数据采集和处理所需的580ms时间内，LED不发光。由于LED处于占空比较小的脉冲发光状态，因此无论是理论上还是实验上都要求LED工作于均匀间隔发光的形式，这样才能保证LED物理特性最好，发光稳定，才可能进行绝对值测量。程序中有判断、转移，每次测量中数据处理的时间并不相等，8031内部定时器若工作在常数自动重新装入的8位定时/计数方式时，也仅能与程序并行定时较短时间，与所需的近600ms相差甚远。因此我们将定时/计数器用于外部计数器的方法，来强迫定时开启LED发光电路达到目的，电路如图1所示。

 4060是14级计数兼振荡器，内部串级构成14级2进计数/分频器，另有两级反相放大器。晶体为32kHz（电子手表内用小晶振），4脚（Q6）输出周期为4ms的方波，作为外部脉冲输入到8031的定时器T1（P3.5），当记满150次（600ms）时，LED发光一次。

    还需要提及的是，光纤传感器直接与被测液体相接触，易被液体污染而影响测量数据的准确性，我们采用超声波清洗技术，效果理想。在超声波清洗过程中，虽然不进行数据采集和处理，也要求LED处于均匀发光状态。相应的主要程序如下：