一种基于选频法的电导率测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电导率测量技术领域，具体为一种基于选频法的电导率测量装置。
【背景技术】
[0002]电导率是水质参数中的重要参数之一，它可以直接反映水溶液中导电离子的数量和种类，因此能够精确的测量出水样的电导率显得至关重要，但影响电导率测量的因素有很多，尤其是激励源引起的极化现象是误差的主要来源，直流激励源不会带来引线电容的影响，但会导致极间电荷积累，交流激励源虽可消除极间电荷积累，但同时带来了各种电容效应的影响，导致测量结果不准确。
[0003]为解决电导池电容的不可测量性，在相敏检波法和双脉冲法等传统测量方法的基础上，提出以选频法来确定传感器阻容网络的充放电时间常数，有效消除了分布电容的影响，大大提高了系统测量精度。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种基于选频法的电导率测量装置，已解决电导率传感器电导池电容的不可测量性而引起的测量不准确的问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于包括:电信号测量模块、电源模块和信号处理模块。电信号测量模块包括电导率传感器、用于将传感器传出的微弱电信号进行放大和整形的信号放大电路和整流电路；电源模块包括为处理器和电导率传感器供电的±5V电源电路；信号处理模块采用ATMEGA128微处理器，结合选频法处理接收到的电信号。
[0006]所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的的电导率传感器的供电方式采用±5V交流PWM波供电，有效防止了传感器电极因电荷积累产生的测量误差。
[0007]所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的信号放大和整流电路将微弱的交流电信号进行适宜的处理并转换成微处理器能够识别的直流电信号。
[0008]所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的ATMEGA128微处理器将接收的模拟电信号转换成数字量后，采用频率选择法对数据进行处理，可消除误差，使测量的结果更加精确。
[0009]本实用新型采用高灵敏度的电导率传感器对水样的电导率参数进行数据采集，采集到的数据经过信号放大电路和整流电路后送入ATMEGA128微处理器的A/D模块进行模数转换，转换后的数字量在经过频率选择算法处理后送入显示器显示。
[0010]本实用新型的优点是:本实用新型装置简单、运行可靠、稳定性高。利用频率选择法消除了在交流激励源激励下传感器电导池电容影响，大大提高了系统的测量精度。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0012]结构框图如图1所示，一种基于选频法的电导率测量装置，包括电信号测量模块、电源模块和信号处理模块，其特征在于:电信号测量模块包括电导率传感器(I)、信号放大电路(2)和整流电路(3)，传感器输出的微弱交流电压信号经过信号放大电路(2)将信号放大，放大后的交流信号在经过整流电路(3)滤除交流电压的负半轴部分以供微处理器采样；电源模块包括+5V电源电路(6)和-5V电源电路(7)，+5V电源电路(6)为ATMEGA128微处理器⑷供电，同时为电导率传感器⑴提供正半轴电压，-5V电源电路(7)为电导率传感器(I)提供负半轴电压；信号处理模块为ATMEGA128微处理器(4)，ATMEGA128微处理器(4)首先将接收到的模拟信号经A/D模块转换为数字信号，然后采用选频算法对转换后的数字量进行处理，消除电容效应的影响，最后将处理得到的最终数值送入显示器(5)显不O
【主权项】
1.一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于包括:电信号测量模块、电源模块和信号处理模块，电信号测量模块包括电导率传感器、用于将传感器传出的微弱电信号进行放大和整形的信号放大电路和整流电路；电源模块包括为处理器和电导率传感器供电的士5V电源电路；信号处理模块采用ATMEGA128微处理器，结合选频法处理接收到的电信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的的电导率传感器的供电方式采用±5V交流PWM波供电，有效防止了传感器电极因电荷积累产生的测量误差。
3.根据权利要求1所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的信号放大和整流电路将微弱的交流电信号进行适宜的处理并转换成微处理器能够识别的直流电信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于选频法的电导率测量装置，其特征在于:所述的ATMEGA128微处理器将接收的模拟电信号转换成数字量后，采用选频算法对数据进行处理，可消除误差，使测量的结果更加精确。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于选频法的电导率测量装置，包括：电信号测量模块、电源模块和信号处理模块。电信号测量模块包括电导率传感器、用于将传感器传出的微弱电信号进行放大和整形的信号放大电路和整流电路；电源模块包括为处理器和电导率传感器供电的±5V电源电路；信号处理模块采用ATMEGA128微处理器，结合选频法处理接收到的电信号。本实用新型采用选频法对采集到的数据进行处理，能有效消除电导率传感器在交流激励源作用下电容效用的影响，可实现水样电导率的精确测量。
【IPC分类】G01R27-02
【公开号】CN204536424
【申请号】CN201520224809
【发明人】张开远, 闫鹏程, 王瑞, 刘骏, 宫关
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月14日