由于DAC0832只有8位的转换精度，并且存在一定的非线性，为了保证仪器的精度，电解电流的值不是直接根据微处理器送给DAC0832的数据进行计算，而是采用12位的A／D转换器MAX1247进行测量，同时整个积分过程采用微处理器的定时器进行控制，从而保证了电量积分环节的准确度。

3.2炉温控制模块

为了保证测量精度，在实验过程中还必须对炉温进行精确的测量与控制。在测硫仪中，对炉温的测量采用了热电偶，并利用AD 590测量环境温度，实现对热电偶的冷端补偿。

当炉温在1100℃以内时，以2s为周期，采用70％占空比的PWM信号对燃烧炉进行加温；当炉温高于1 100℃时，为了避免加热元件的频繁通电和断电损伤硅碳管寿命，对炉温进行PID控制，其比例、积分和微分系数分别为：KP=2.45，KI=2.5，KD=1.25(2)在测试过程中，炉温稳定地保持在(1150±2)℃。

3.3数据采集模块

在智能控制器中，需要完成电解电极电压、电解电流、热偶温度、冷端温度这4路信号的采集。采用12位串行A／D转换器MAX1247来实现模数转换，它内含4通道模拟开关和采样保持电路，可将4路模拟输入信号转换成数字信号，并将转换结果送给微控制器。

电解电极电压的幅度一般在20mV～200mV之间，并且由于直接取自电解池，在送到A／D转换器之前，先采用精密仪表放大器将其放大，再采用隔离放大器将其与电解池隔离。热电偶的输出电压非常微弱，因此采用两级精密放大器将其放大400倍后再送入A／D；AD590用于测量热电偶的冷端温度，需要采用10 kΩ的精密电阻将其输出电流转换为电压信号后再送入A／D；A／D转换器的最后一路输入信号来自采样电阻R上的电压降(与电解电流成正比)。

4 测试结果及精度分析
采用所设计的测硫仪分别对试样1(标准含硫量为0.88％)和试样2(标准含硫量为4.24％)进行了10次测试，测试结果如表1和表2所示。

从表中可以看出，试样1测试结果的最大误差为0.02％，低于国家标准中规定的低硫煤(含硫量在1％以下)的误差容限(0.05％)；试样2测试结果的最大误差为0.05％，也低于国家标准中规定的高硫煤(含硫量在4％以上)的误差容限(0.2％)。

5 结束语

库仑法是一种常用的硫含量测量方法。在库仑法中，硫含量根据电解电量的积分来确定。对基于USB接口的测硫仪的结构和工作原理进行了介绍，重点分析了仪器的数据采集模块、电解电流控制模块和炉温控制模块，并对测量精度进行了分析。分析结果表明，仪器的测量精度达到了国家标准。