一种电导率测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电导率测量装置。该电导率测量装置包括脉宽调制器，产生不同频率的脉宽信号；驱动电路，根据所述脉宽信号产生激励信号；电导率电极，接收激励信号产生测量溶液的电压；通道选择器，根据所述电导率测量装置的电路电流产生电压信号U2；多路复用器，根据所述脉宽信号、所述电导率电极的电压信号U0和所述通道选择器的电压信号U2，在所述电压信号U0和电压信号U2中进行切换；模拟信号处理器；低通滤波器；抗混叠滤波器；模数转换器。本发明专利技术提出了一种电导率测量装置，能实现高速采样，且测量精度高。测量精度高。测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种电导率测量装置


[0001]本专利技术涉及工业测量
，尤其涉及一种电导率测量装置。

技术介绍

[0002]现有的电导率测试技术主要有两种，一种是高速的测量方式，主要优点是采样速度快、数据量多、数据平均处理后较稳定，但是精度较低、线性较差；另外一种是高精度的测量方式，主要是精度高、线性好，但是采样速度慢、采样数据量少，导致数据的不稳定。
[0003]之所以出现不能两全的问题，是因为电导率测量原理中激励是交流信号，采样需要和激励的交流信号同步才能保证信号采样的准确性完整性，这就对系统响应速度要求很高，而现有技术为了满足信号同步的要求，都是在同一个MCU进行信号的激励和触发采样。由于分辨率低，采样很难达到很高的精度性能。
[0004]此专利技术旨在设计一种同时满足高精度和高速的测量方式，运用一种平衡取优的方法，既能满足测量的高精度低误差，又可以利用高速采样的特性实现数据的稳定性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种电导率测量装置，能实现高速采样，且测量精度高。
[0006]具体地，本专利技术提出了一种电导率测量装置，包括：
[0007]包括：
[0008]脉宽调制器，产生不同频率的脉宽信号；
[0009]驱动电路，根据所述脉宽信号产生激励信号；
[0010]电导率电极，接收激励信号产生测量溶液的电压；
[0011]通道选择器，根据所述电导率测量装置的电路电流产生电压信号U2；
[0012]多路复用器，根据所述脉宽信号、所述电导率电极的电压信号U0和所述通道选择器的电压信号U2，在所述电压信号U0和电压信号U2中进行切换；
[0013]模拟信号处理器，接收所述电压信号U0和电压信号U2，转换为直流信号；
[0014]低通滤波器，接收所述直流信号，抑制所述直流信号中的高频噪声；
[0015]抗混叠滤波器，接收所述低通滤波器的输出信号，消除误码率；
[0016]模数转换器，接收所述抗混叠滤波器的输出信号，进行模数转换。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，还包括数字信号处理器，对所述模数转换器的输出信号进行误差处理。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述电导率电极为四环电极或两环电极；所述四环电极包括两个外环和两个内环，所述激励信号通过两个所述外环进行激励。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述脉宽调制器根据所述测量溶液的不同电导率范围产生不同频率的脉宽信号。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述低通滤波器为π型滤波器。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述模数转换器具有24位分辨率。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述模数转换器根据所述抗混叠滤波器的输出信号的频率高低采用对应的采样模式。
[0023]根据本专利技术的一个实施例，所述数字信号处理器对所述模数转换器的输出信号进行采样增益。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，所述数字信号处理器对所述模数转换器的输出信号进行相邻分段处理。
[0025]本专利技术提供的一种电导率测量装置，能实现高速采样，且测量精度高。
[0026]应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。
附图说明
[0027]包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：
[0028]图1示出了本专利技术一个实施例的电导率测量装置的原理框图。
[0029]图2示出了本专利技术一个实施例的电路原理图。
[0030]图3A示出了本专利技术一个实施例的模拟信号处理器的电路图。
[0031]图3B示出了本专利技术一个实施例的两组电压测量交流信号的示意图。
[0032]图3C示出了本专利技术一个实施例的直流信号的示意图。
[0033]图4示出了本专利技术一个实施例的抗混叠滤波器的电路图。
[0034]图5A示出了本专利技术一个实施例的模数转换器在低频模式下的局部采样示意图。
[0035]图5B示出了本专利技术一个实施例的模数转换器在高频模式下的全采样示意图。
[0036]图6示出了本专利技术一个实施例的数字信号处理器的数据处理方法。
[0037]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0038]电导率测量装置
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脉宽调制器
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[0039]驱动电路
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电导率电极
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[0040]通道选择器
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多路复用器
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[0041]模拟信号处理器
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低通滤波器
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[0042]抗混叠滤波器
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模数转换器
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[0043]数字信号处理器
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具体实施方式
[0044]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0046]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0047]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电导率测量装置，用于测量溶液的电导率，包括：脉宽调制器，产生不同频率的脉宽信号；驱动电路，根据所述脉宽信号产生激励信号；电导率电极，接收激励信号产生测量溶液的电压；通道选择器，根据所述电导率测量装置的电路电流产生电压信号U2；多路复用器，根据所述脉宽信号、所述电导率电极的电压信号U0和所述通道选择器的电压信号U2，在所述电压信号U0和电压信号U2中进行切换；模拟信号处理器，接收所述电压信号U0和电压信号U2，转换为直流信号；低通滤波器，接收所述直流信号，抑制所述直流信号中的高频噪声；抗混叠滤波器，接收所述低通滤波器的输出信号，消除误码率；模数转换器，接收所述抗混叠滤波器的输出信号，进行模数转换。2.如权利要求1所述的电导率测量装置，其特征在于，还包括数字信号处理器，对所述模数转换器的输出信号进行误差处理。3.如权利要求1所述的电导率测量装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩健君，邓娜娜，林振华，周晓玲，童颖贞，汤金，
申请(专利权)人：梅特勒托利多仪器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：