專(zhuān)利名稱(chēng)：Tds的檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種TDS的檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
溶解性總固體(TDS,Total Dissolved Solids)是指溶解于水中的固體的總量,測(cè)量單位為parts per millions或mg/L、milligram/Liter,物理意義為I升水中溶有多少毫克溶解性總固體。通俗的講，TDS值代表了水中溶解物雜質(zhì)含量，TDS值越大，說(shuō)明水中的雜質(zhì)含量大，水質(zhì)差，反之，雜質(zhì)含量小，水質(zhì)好。目前，對(duì)于水質(zhì)最有效的衡量標(biāo)準(zhǔn)便是水的TDS值的大小，由于TDS值越大，水的導(dǎo)電性也越好，其電導(dǎo)率值也越大；TDS值越小，導(dǎo)電性越差，電導(dǎo)率也越小，因而，能夠通 過(guò)采樣電路獲取水的導(dǎo)電程度來(lái)得到水的TDS值?，F(xiàn)階段，飲用水的水質(zhì)檢測(cè)需要國(guó)家檢測(cè)機(jī)關(guān)或者相應(yīng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)使用專(zhuān)用的、精密的檢測(cè)儀器來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和分析，但是，由于專(zhuān)用的、精密的檢測(cè)儀器成本昂貴，很難在包括凈水機(jī)、飲水機(jī)等產(chǎn)品上得到普及。而采用現(xiàn)有技術(shù)中的采樣電路時(shí)，由于水質(zhì)探針兩個(gè)針頭一端會(huì)持續(xù)被加載一個(gè)直流電壓，導(dǎo)致水質(zhì)探針針頭在水中會(huì)發(fā)生電解反應(yīng)，在電解反應(yīng)中，水質(zhì)探針加載電壓一端的針頭會(huì)持續(xù)的失去電子，促使水質(zhì)探針加載電壓一端的針頭進(jìn)而損耗，從而影響水質(zhì)探針的使用壽命；同時(shí)，在電解反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程中，水中的離子濃度(水質(zhì)探針針頭附近的離子濃度)會(huì)隨著電解反應(yīng)的持續(xù)而發(fā)生變化，從而影響檢測(cè)精度；第三，持續(xù)性的電解反應(yīng)會(huì)促使水中增加大量有害的離子及離子化合物，影響水質(zhì)的純凈度，且增加了水體的污染。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)TDS檢測(cè)時(shí)存在電解反應(yīng)而影響水質(zhì)探針的使用壽命、影響檢測(cè)精度以及影響水質(zhì)純凈度的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種TDS的檢測(cè)電路，以解決對(duì)TDS檢測(cè)時(shí)存在電解反應(yīng)而影響水質(zhì)探針的使用壽命、影響檢測(cè)精度以及影響水質(zhì)純凈度的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的TDS檢測(cè)電路包括水質(zhì)探針，設(shè)置于水溶液中；TDS檢測(cè)單元，具有第一支路、第二支路和第三支路，其中，第一支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端相連接，第二支路的第一端與水質(zhì)探針的第二端相連接，第三支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端和/或第二端相連接；以及處理單元，處理單元的第一輸出端與第一支路的第二端相連接，處理單元的第二輸出端與第二支路的第二端相連接，處理單元的第一輸入端與第三支路的第二端相連接，第一輸出端與第二輸出端用于交替輸出脈沖信號(hào)，第一輸入端用于獲取TDS檢測(cè)單元檢測(cè)到的TDS信號(hào)。進(jìn)一步地，該檢測(cè)電路還包括感溫包；以及溫度檢測(cè)單元，與感溫包和處理單元分別相連接，用于采集水溶液的溫度，其中，處理單元還包括第二輸入端，第二輸入端與溫度檢測(cè)單元相連接，處理單元還用于根據(jù)TDS信號(hào)和水溶液的溫度確定水溶液的TDS值。[0009]進(jìn)一步地，第三支路包括整流電路，與水質(zhì)探針相連接；以及濾波電路，第一端與整流電路相連接，第二端與處理單元的第一輸入端相連接。進(jìn)一步地，濾波電路包括第一電容，第一端連接整流電路，第一電容的第二端接地；第二電容，第一端連接整流電路，第二電容的第二端接地；第一電阻，第一端連接整流電路，第一 電阻的第二端接地；第二電阻，第一端連接整流電路，第二電阻的第二端連接處理單元的第一輸入端；以及第三電容，第一端連接于第一節(jié)點(diǎn)，第三電容的第二端接地，其中，第一節(jié)點(diǎn)為第二電阻的第二端與處理單元之間的節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，整流電路包括第一二極管，正極連接水質(zhì)探針的第一端，第一二極管的負(fù)極連接第一電容的第一端；以及第二二極管，正極連接水質(zhì)探針的第二端，第二二極管的負(fù)極連接第一電容的第一端。進(jìn)一步地，整流電路包括第三二極管，正極連接水質(zhì)探針的第一端或第二端，第三二極管的負(fù)極連接第一電容的第一端。進(jìn)一步地，整流電路包括第四二極管，正極連接水質(zhì)探針的第一端，第四二極管的負(fù)極連接第一電容的第一端，第五二極管，正極接地，第五二極管的負(fù)極連接水質(zhì)探針的第二端；第六二極管，正極連接水質(zhì)探針的第二端，第六二極管的負(fù)極連接第一電容的第一端；以及第七二極管，正極接地，第七二極管的負(fù)極連接水質(zhì)探針的第一端。進(jìn)一步地，第一支路包括第三電阻，第三電阻的第一端與水質(zhì)探針的第一端相連接，第三電阻第二端與處理單元的第一輸出端相連接；以及第二支路包括第四電阻，第四電阻的第一端與水質(zhì)探針的第二端相連接，第四電阻第二端與處理單元的第二輸出端相連接。進(jìn)一步地，溫度檢測(cè)單元包括第四電容，第一端連接感溫包，第四電容的第二端接地；第五電容，第一端連接感溫包，第五電容的第二端接地；第五電阻，第一端連接感溫包，第五電阻的第二端接地；第六電阻，第一端連接感溫包，第六電阻的第二端連接處理單元的第二輸入端；以及第六電容，第一端連接于第二節(jié)點(diǎn)，第六電容的第二端接地，其中，第二節(jié)點(diǎn)為第六電阻的第二端與處理單元之間的節(jié)點(diǎn)。通過(guò)本實(shí)用新型，采用包括以下部分的TDS檢測(cè)電路設(shè)置于水溶液中的水質(zhì)探針；具有第一支路、第二支路和第三支路的TDS檢測(cè)單元，其中，第一支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端相連接，第二支路的第一端與水質(zhì)探針的第二端相連接，第三支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端和/或第二端相連接；以及處理單元，處理單元的第一輸出端與第一支路的第二端相連接，處理單元的第二輸出端與第二支路的第二端相連接，處理單元的第一輸入端與第三支路的第二端相連接，第一輸出端與第二輸出端用于交替輸出脈沖信號(hào)，第一輸入端用于獲取TDS檢測(cè)單元檢測(cè)到的TDS信號(hào)，通過(guò)處理單元交替輸出脈沖信號(hào)向水質(zhì)探針的兩端交替加載電壓，避免由于對(duì)水質(zhì)探針持續(xù)加載直流電壓而導(dǎo)致的電解反應(yīng)，解決了對(duì)TDS檢測(cè)時(shí)存在電解反應(yīng)而影響水質(zhì)探針的使用壽命、影響檢測(cè)精度以及影響水質(zhì)純凈度的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了提高水質(zhì)TDS檢測(cè)精度、避免檢測(cè)時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響以及延長(zhǎng)水質(zhì)探針使用壽命的效果。

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的原理框圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的原理框圖；圖3是不同溫度下的水質(zhì)采樣值-TDS曲線示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖；以及
·[0025]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的TDS檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。圖I是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的原理框圖，如圖I所示，該TDS檢測(cè)電路包括水質(zhì)探針、TDS檢測(cè)單元和處理單元。水質(zhì)探針設(shè)置于水溶液中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)，用于檢測(cè)水溶液的TDS，其中，該驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)能夠在水質(zhì)探針的兩端交替加載電壓。具體地，驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)由處理單元產(chǎn)生，該處理單兀具有第一輸出端和第二輸出端，兩個(gè)輸出端交替輸出脈沖信號(hào)，且第一輸出端經(jīng)由TDS檢測(cè)單元的第一支路與水質(zhì)探針的第一端相連接，第二輸出端經(jīng)由TDS檢測(cè)單元的第二支路與水質(zhì)探針的第二端相連接，其中，當(dāng)?shù)谝惠敵龆溯敵龈唠娖綍r(shí)，水質(zhì)探針的第一端為高電平，第二端為低電平；當(dāng)?shù)诙敵龆溯敵龈唠娖綍r(shí)，水質(zhì)探針的第二端為高電平，第一端為低電平，從而實(shí)現(xiàn)交替加載電壓到水質(zhì)探針的兩端。水質(zhì)探針在驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生表征水溶液TDS的檢測(cè)電壓，TDS檢測(cè)單元的第三支路一端連接水質(zhì)探針，另一端連接至處理單元的第一輸入端，第三支路采集水質(zhì)探針產(chǎn)生的檢測(cè)電壓以形成TDS信號(hào)，并將該TDS信號(hào)輸入至處理單元，以使處理單元根據(jù)該TDS信號(hào)確定水溶液的TDS值。其中，處理單元在邏輯上包括信號(hào)發(fā)生部分和信號(hào)處理部分，可分別由不同的芯片實(shí)現(xiàn)，也可由同一芯片實(shí)現(xiàn)。在該實(shí)施例中，通過(guò)處理單元的兩個(gè)輸出口交替輸出脈沖信號(hào)，來(lái)交替加載電壓至水質(zhì)探針的兩端，從而避免對(duì)水質(zhì)探針持續(xù)加載直流電壓而導(dǎo)致水質(zhì)探針在水溶液中發(fā)生電解反應(yīng)，進(jìn)而提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)精度、避免檢測(cè)時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響并能夠延長(zhǎng)水質(zhì)探針的使用壽命。采用該實(shí)施例提供的TDS檢測(cè)電路，避免使用直流電壓來(lái)為水質(zhì)探針提供電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而能夠防止水質(zhì)探針在對(duì)飲用水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的時(shí)候發(fā)生電解反應(yīng)，電解析出的離子和離子化合物對(duì)飲用水產(chǎn)生二次污染，且水質(zhì)探針的檢測(cè)針頭可使用食品級(jí)安全檢測(cè)材料，進(jìn)一步保證水質(zhì)檢測(cè)的精準(zhǔn)度和防止其在水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于該實(shí)施例能夠避免水質(zhì)探針在水中產(chǎn)生電解的反應(yīng)現(xiàn)象，所以能夠延長(zhǎng)水質(zhì)探針的使用壽命；同時(shí)，交替式的電壓驅(qū)動(dòng)可以穩(wěn)定的促使水質(zhì)探針進(jìn)行TDS值的采樣，不會(huì)由于電解反應(yīng)導(dǎo)致水質(zhì)離子濃度發(fā)生變化，而干擾水質(zhì)探針檢測(cè)時(shí)的采樣精度。這種交替式的電壓驅(qū)動(dòng)方式類(lèi)似于交流驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)的都是l/f(f為脈沖信號(hào)的頻率)時(shí)刻的采樣值，快速采樣可以避免因?yàn)樗w中產(chǎn)生出來(lái)的離子或者液體的流動(dòng)性對(duì)采樣穩(wěn)定性的影響。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的原理框圖，如圖2所示，該TDS檢測(cè)電路包括水質(zhì)探針、TDS檢測(cè)單元、感溫包、溫度檢測(cè)單元和處理單元。其中，水質(zhì)探針設(shè)置于水溶液中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)，用于檢測(cè)水溶液的TDS，該驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)由處理單元產(chǎn)生，并經(jīng)由TDS檢測(cè)單元加載至水質(zhì)探針，以交替加載電壓至水質(zhì)探針的兩端。水質(zhì)探針在驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生表征水溶液TDS的檢測(cè)電壓，TDS檢測(cè)單元采集水質(zhì)探針產(chǎn)生的檢測(cè)電壓以形成TDS信號(hào)，并將該TDS信號(hào)輸入至處理單
J Li ο在水質(zhì)探針檢測(cè)水溶液TDS的同時(shí)，通過(guò)設(shè)置感溫包實(shí)時(shí)檢測(cè)水溶液的溫度。溫 度檢測(cè)單元與感溫包和處理單元分別相連接，采集感溫包檢測(cè)到的水溶液的溫度，并將檢測(cè)到的溫度輸入至處理單元，處理單元根據(jù)水溶液的溫度和TDS信號(hào)確定水溶液的TDS值。經(jīng)實(shí)用新型人研究發(fā)現(xiàn)，如圖3所示，對(duì)于相同的水質(zhì)TDS，當(dāng)水溫不同時(shí)，TDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的TDS采樣值不同，例如，當(dāng)TDS為25mg/L時(shí)，水溫為1°C時(shí)獲得的采樣值為185，而水溫為25°C時(shí)獲得的采樣值小于175，因而，在水質(zhì)TDS檢測(cè)時(shí)，如果不考慮水溫的影響，那么處理單元確定的TDS不準(zhǔn)確。在該實(shí)施例中，將水溶液溶液的溫度作為確定TDS的條件，以克服水溫對(duì)TDS準(zhǔn)確性的影響，從而提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)的準(zhǔn)確性。優(yōu)選地，處理單元根據(jù)水溶液的溫度和TDS采樣值(TDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的采樣值)確定水溶液的TDS值時(shí)，首先根據(jù)水溶液的溫度修正水質(zhì)采樣值，然后根據(jù)修正后的采樣值以及預(yù)設(shè)的采樣值-TDS曲線，確定水溶液的TDS，其中，當(dāng)預(yù)設(shè)的采樣值-TDS曲線是水溫為第一溫度時(shí)的采樣值-TDS曲線時(shí)，根據(jù)水溶液的溫度修正水質(zhì)采樣值包括采用以下公式修正TDS_AD修正后=TDS_AD修正前 + (T7k-T1) % ΔΤ其中，TDS_AD修正后為修正后的水質(zhì)采樣值，TDS_AD修正前為獲取到的水質(zhì)采樣值，T水為水溶液的溫度，T1為第一溫度，AT為預(yù)設(shè)補(bǔ)償溫度。如圖3所示，由于水溶液的溫度小于20°C時(shí)，相同TDS下，不同溫度時(shí)測(cè)得的水質(zhì)采樣值差異較大，進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)水溶液的溫度小于20°C時(shí)，處理單元采樣上述修正采樣值的方法確定水溶液的TDS值。例如，通過(guò)檢測(cè)水質(zhì)TDS的專(zhuān)用電導(dǎo)儀(精度高、價(jià)格昂貴)檢測(cè)TC和10°C下不同TDS值時(shí)的水質(zhì)采樣值，得到預(yù)設(shè)的采樣值-TDS曲線，當(dāng)水溶液的溫度為4°C時(shí)，處理單元接收到TDS信號(hào)后，對(duì)TDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的采樣值進(jìn)行修正TDS_AD修正后=TDS_AD修正前+ (4-1) % 2，然后通過(guò)I°C下的采樣值-TDS曲線確定水溶液的TDS ;當(dāng)水溶液的溫度為15°C時(shí)，處理單元接收到TDS信號(hào)后，對(duì)TDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的采樣值進(jìn)行修正TDS_ADteJg= TDS_ADm +(15-10) % 2，然后通過(guò)10°C下的采樣值-TDS曲線確定水溶液的TDS。優(yōu)選地，處理單元預(yù)設(shè)多個(gè)溫度范圍，不同溫度范圍對(duì)應(yīng)不同的基準(zhǔn)溫度，預(yù)存有每個(gè)基準(zhǔn)溫度時(shí)的采樣值-TDS曲線，處理單元根據(jù)水溶液的溫度和TDS采樣值(TDS信號(hào)對(duì)應(yīng)的采樣值)確定水溶液的TDS值時(shí)，先確定水溶液的溫度處于哪一個(gè)溫度范圍，然后根據(jù)確定的溫度范圍確定水溶液的溫度對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)溫度，最后根據(jù)水質(zhì)采樣值和確定的基準(zhǔn)溫度的采樣值-TDS曲線，確定水溶液的TDS。如圖3所示，由于水溶液的溫度大于或等于20°C時(shí)，相同TDS下，不同溫度時(shí)測(cè)得的水質(zhì)采樣值差異較小，則采用相近溫度時(shí)的水質(zhì)采樣值代替實(shí)際獲取的水質(zhì)采樣值來(lái)確定水溶液的TDS，方法簡(jiǎn)單且對(duì)TDS的準(zhǔn)確性影響小，因此，進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)水溶液的溫度大于或等于20°C時(shí)，處理單元采樣上述預(yù)設(shè)多個(gè)基準(zhǔn)溫度的方法確定水溶液的TDS值。例如，預(yù)設(shè)的某個(gè)溫度范圍為27°C 31°C，該溫度范圍對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)溫度為29°C，通過(guò)檢測(cè)水質(zhì)TDS的專(zhuān)用電導(dǎo)儀(精度高、價(jià)格昂貴)檢測(cè)29°C下不同TDS時(shí)的水質(zhì)采樣值，得到預(yù)設(shè)的采樣值-TDS曲線，當(dāng)水溶液的溫度為28°C時(shí)，處理單元確定水溫處于27°C 31 °C，進(jìn)而確定基準(zhǔn)溫度為29°C，最后根據(jù)水質(zhì)采樣值和29°C的采樣值-TDS曲線，確定水溶液的TDS。 采用上述的優(yōu)選實(shí)施例，只需預(yù)存基準(zhǔn)溫度下的采樣值-TDS曲線，并在不同水溶液溫度采用不同的方法確定水溶液的TDS值，便可準(zhǔn)確的得到水溶液的TDS值，通過(guò)簡(jiǎn)易檢測(cè)電路即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)儀器檢測(cè)效果，簡(jiǎn)單方便，節(jié)省TDS的檢測(cè)成本。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖，如圖4所示，TDS檢測(cè)電路的水質(zhì)探針CNl用于檢測(cè)水溶液的TDS，其驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)由處理單元經(jīng)由TDS檢測(cè)單元提供。處理單元通過(guò)單片機(jī)(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)，具有第一輸出口 Q-A、第二輸出口 Q-B和第一輸入口 Q-TDS。TDS檢測(cè)單元的第一支路包括第三電阻R3，第三電阻R3的第一端與水質(zhì)探針CNl的第一端相連接，第三電阻R3的第二端連接至單片機(jī)的第一輸出口 Q-A。TDS檢測(cè)單元的第二支路包括第四電阻R4，第四電阻R4的第一端與水質(zhì)探針CNl的第二端相連接，第四電阻R4第二端連接至單片機(jī)的第二輸出口 Q-B。TDS檢測(cè)單元的第三支路包括第一二極管Dl、第二二極管D2、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻Rl和第二電阻R2，其中，第一二極管Dl的正極連接水質(zhì)探針CNl的第一端，第一二極管Dl的負(fù)極連接第一電容Cl的第一端；第二二極管D2的正極連接水質(zhì)探針CNl的第二端，第二二極管D2的負(fù)極連接第一電容Cl的第一端；第一電容Cl的第一端與第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極均連接，第一電容Cl的第二端接地；第二電容C2和第一電阻Rl分別與第一電容Cl并聯(lián)；第二電阻R2的第一端與第一二極管Dl和第二二極管D2的負(fù)極均連接，第二電阻R2的第二端連接單片機(jī)的第一輸入口 Q-TDS ;在第二電阻R2的第二端與單片機(jī)之間設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第一端連接至該節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第二端接地。該電路的工作原理如下當(dāng)檢測(cè)電路中的第一輸入口 Q-A輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二輸入口 Q-B輸入為低電平，然后由第三電阻R3與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第四電阻R4總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第一二極管Dl，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容Cl和第二電容C2進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過(guò)第二電阻R2(即限流電阻)和第三電容C3(即濾波電容)并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)；反之，當(dāng)檢測(cè)電路中的第二輸入口 Q-B輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第一輸入口 Q-A輸入為低電平，然后由第四電阻R4與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第三電阻R3總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第二二極管D2，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容Cl和第二電容C2進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過(guò)第二電阻R2和第三電容C3并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)，第一電阻Rl為第一電容和第二電容的放電電阻，并且電路輸入高低電平的頻率為50KHz。單片機(jī)通過(guò)兩個(gè)輸出口交替輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，例如正弦波脈沖信號(hào)或矩形波脈沖信號(hào)，來(lái)交替加載電壓到水質(zhì)探針的兩端，從而避免持續(xù)的直流作用導(dǎo)致水質(zhì)探針在水溶液中發(fā)生電解反應(yīng)。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖，如圖5所示，TDS檢測(cè)電路的水質(zhì)探針CNl用于檢測(cè)水溶液的TDS，其驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)由處理單元經(jīng)由TDS檢測(cè)單元提供。處理單元通過(guò)單片機(jī)(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)，具有第一輸出口 Q-A、第二輸出口 Q-B和第一輸入口 Q-TDS。TDS檢測(cè)單元的第一支路包括第三電阻R3，第三電阻R3的第一端與水質(zhì)探針CNl的第一端相連接，第三電阻R3的第二端連接至單片機(jī)的第一輸出口 Q-A。TDS檢測(cè)單元的第二支路包括第四電阻R4，第四電阻R4的第一端與水質(zhì)探針CNl的第二端相連接，第四電阻R4第二端連接至單片機(jī)的第二輸出口 Q-B。TDS檢測(cè)單元的第三支路包括第三二極管D3、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻Rl和第二電阻R2，其中，第三二極管D3的正極連接水質(zhì)探針CNl的第一端，第三二極管D3的負(fù)極連接第一電容Cl的第一端；第一電容Cl的第一端與第三二極管D3的負(fù)極連接，第一電容Cl的第二端接地；第二電容C2和第一電阻Rl分別與第一電容Cl并聯(lián)；第二電阻R2的第一端與第三二極管D3的負(fù)極連接，第二電阻R2的第二端連接單片機(jī)的第一輸入口 Q-TDS ;在第二電阻R2的第二端與單片機(jī)之間設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第一端連接至該節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第二端接地。該電路的工作原理如下當(dāng)檢測(cè)電路中的第一輸入口 Q-A輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二輸入口 Q-B輸入為低電平，然后由第三電阻R3與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第四電阻R4總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第三二極管D3，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容C I和第二電容C2進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過(guò)限流電阻R2和濾波電容C3并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)；反之，當(dāng)檢測(cè)電路中的第二輸入口 Q-B輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第一輸入口 Q-A輸入為低電平，然后由第四電阻R4與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第三電阻R3總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第三二極管D3，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容Cl和第二電容C2進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過(guò)限流電阻R2和濾波電容C3并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)；第一電阻Rl為第一電容和第二電容的放電電阻，并且電路輸入高低電平的頻率為50KHz。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖，如圖6所示，TDS檢測(cè)電路的水質(zhì)探針CNl用于檢測(cè)水溶液的TDS，其驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)由處理單元經(jīng)由TDS檢測(cè)單元提供。處理單元通過(guò)單片機(jī)(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)，具有第一輸出口 Q-A、第二輸出口 Q-B和第一輸入口 Q-TDS。TDS檢測(cè)單元的第一支路包括第三電阻R3，第三電阻R3的第一端與水質(zhì)探針CNl的第一端相連接，第三電阻R3的第二端連接至單片機(jī)的第一輸出口 Q-A。TDS檢測(cè)單元的第二支路包括第四電阻R4，第四電阻R4的第一端與水質(zhì)探針CNl的第二端相連接，第四電阻R4第二端連接至單片機(jī)的第二輸出口 Q-B。TDS檢測(cè)單元的第三支路包括第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻Rl和第二電阻R2，其中，第四二極管D4的正極連接水質(zhì)探針CNl的第一端，第四二極管D4的負(fù)極連接第一電容Cl的第一端；第五二極管D5的正極接地，第五二極管D5的負(fù)極連接水質(zhì)探針CNl的第二端；第六二極管D6的正極連接水質(zhì)探針CNl的第二端，第六二極管D6的負(fù)極連接第一電容Cl的第一端；第七二極管D7的正極接地，第七二極管D7的負(fù)極連接水質(zhì)探針CNl的第一端；第一電容Cl的第一端與第四二極管D4和第六二極管D6的負(fù)極分別相連接，第一電容Cl的第二端接地；第二電容C2和第一電阻Rl分別與第一電容Cl并聯(lián)；第二電阻R2的第一端與第四二極管D4和第六二極管D6的負(fù)極均連接，第二電阻R2的第二端連接單片機(jī)的第一輸入口 Q-TDS ;在第二電阻R2的第二端與單片機(jī)之間設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第一端連接至該節(jié)點(diǎn)，第三電容C3的第二端接地。該電路的工作原理如下當(dāng)檢測(cè)電路中的第一輸入口 Q-A輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二輸入口 Q-B輸入為低電平，然后由第三電阻R3與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第四電阻R4總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第四二極管D4，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容Cl和第二電容C2進(jìn)行濾·波，然后經(jīng)過(guò)限流電阻R2和濾波電容C3并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)；反之，當(dāng)檢測(cè)電路中的第二輸入口 Q-B輸入高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的第一輸入口 Q-A輸入為低電平，然后由第四電阻R4與測(cè)量溶液的電導(dǎo)率加第三電阻R3總阻值來(lái)進(jìn)行分壓，電壓經(jīng)過(guò)第六二極管D6，并經(jīng)過(guò)濾波第一電容Cl和第二電容C2進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過(guò)限流電阻R2和濾波電容C3并由芯片檢測(cè)口進(jìn)行電壓檢測(cè)；第一電阻Rl為第一電容和第二電容的放電電阻，并且電路輸入高低電平的頻率為50KHz。圖7是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的TDS檢測(cè)電路的連接示意圖，該實(shí)施例包括圖4至圖6中任意實(shí)施例提供的水質(zhì)探針和TDS檢測(cè)單元，還包括感溫包CN2和溫度檢測(cè)電路。處理單元通過(guò)單片機(jī)(圖中未示出)實(shí)現(xiàn)，具有第一輸出口 Q-A、第二輸出口 Q-B、第一輸入口 Q-TDS和第二輸入口 Q-T。其中，該實(shí)施例中的TDS檢測(cè)單元在上文中已做詳細(xì)描述，此處不再重復(fù)。如圖7所示，溫度檢測(cè)單元包括第四電容C4、第四電容C5、第六電容C6、第五電阻R5和第六電阻R6,其中，第四電容C4的一端連接感溫包，另一端接地；第五電容C5和第五電阻R5分別于第四電容C4并聯(lián)；第六電阻R6的第一端與CN2連接，第六電阻R6的第二端連接單片機(jī)的第二輸入口 Q-T ;在第六電阻R6的第二端與單片機(jī)之間設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第六電容C6的第一端連接至該節(jié)點(diǎn)，第六電容C6的第二端接地。該電路的工作原理如下感溫包的一端接+5V電源，另一端接濾波電容、放電電阻和限流電阻。當(dāng)溫度不同，即感溫包中的熱敏電阻所呈現(xiàn)出來(lái)的阻值也不同，即+5V經(jīng)過(guò)熱敏電阻分壓后的電壓經(jīng)過(guò)第四電容C4和第五電容C5進(jìn)行濾波，再經(jīng)過(guò)限流電阻R6和濾波電容C6，然后由芯片檢測(cè)端口進(jìn)行電壓檢測(cè)。第五電阻R5為第四電容和第五電容的放電電阻，并且電路輸入高低電平的頻率為50KHz，在水質(zhì)探針檢測(cè)水溶液TDS的同時(shí)，通過(guò)設(shè)置感溫CN2包實(shí)時(shí)檢測(cè)水溶液的溫度，單片機(jī)根據(jù)水溶液的溫度和TDS信號(hào)確定水溶液的TDS值。[0072]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的TDS檢測(cè)方法的流程圖，如圖8所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S106 步驟S102 :交替加載電壓至水質(zhì)探針的兩端，以驅(qū)動(dòng)水質(zhì)探針檢測(cè)水溶液的TDS，其中，水質(zhì)探針設(shè)置于水溶液中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)能夠在水質(zhì)探針的兩端交替加載電壓。步驟S104 :獲取水質(zhì)探針檢測(cè)到的電壓信號(hào)，以得到TDS信號(hào)。水質(zhì)探針在驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生表征水溶液TDS的檢測(cè)電壓，獲取該電壓信號(hào)得到TDS信號(hào)。步驟S106 :根據(jù)TDS信號(hào)確定水溶液的TDS值。在該實(shí)施例中，通過(guò)交替加載電壓至水質(zhì)探針的兩端來(lái)驅(qū)動(dòng)水質(zhì)探針檢測(cè)水溶液 的TDS，從而避免對(duì)水質(zhì)探針持續(xù)加載直流電壓而導(dǎo)致水質(zhì)探針在水溶液中發(fā)生電解反應(yīng)，進(jìn)而提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)精度、避免檢測(cè)時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響并能夠延長(zhǎng)水質(zhì)探針的使用壽命。優(yōu)選地，該TDS檢測(cè)方法還包括采集水溶液的溫度的步驟，其中，步驟S106為根據(jù)TDS信號(hào)和水溶液的溫度確定水溶液的TDS值。采用該優(yōu)選實(shí)施例，將水溶液溶液的溫度作為確定TDS的條件，以克服水溫對(duì)TDS準(zhǔn)確性的影響，從而提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步優(yōu)選地，在根據(jù)TDS信號(hào)和水溶液的溫度確定水溶液的TDS值時(shí)，可采用上文中描述的修正采樣值的方法確定水溶液的TDS值，也可采樣上文中描述的預(yù)設(shè)多個(gè)基準(zhǔn)溫度的方法確定水溶液的TDS值，具體過(guò)程此處不再贅述。從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果通過(guò)處理單元的兩個(gè)輸出口交替輸出脈沖信號(hào)，來(lái)交替加載電壓至水質(zhì)探針的兩端，從而避免對(duì)水質(zhì)探針持續(xù)加載直流電壓而導(dǎo)致水質(zhì)探針在水溶液中發(fā)生電解反應(yīng)，進(jìn)而提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)精度、避免檢測(cè)時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響并能夠延長(zhǎng)水質(zhì)探針的使用壽命。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種TDS檢測(cè)電路，其特征在于，包括 水質(zhì)探針，設(shè)置于水溶液中； TDS檢測(cè)單元，具有第一支路、第二支路和第三支路，其中，所述第一支路的第一端與所述水質(zhì)探針的第一端相連接，所述第二支路的第一端與所述水質(zhì)探針的第二端相連接，所述第三支路的第一端與所述水質(zhì)探針的第一端和/或第二端相連接；以及 處理單元，所述處理單元的第一輸出端與所述第一支路的第二端相連接，所述處理單元的第二輸出端與所述第二支路的第二端相連接，所述處理單元的第一輸入端與所述第三支路的第二端相連接，所述第一輸出端與所述第二輸出端用于交替輸出脈沖信號(hào)，所述第一輸入端用于獲取所述TDS檢測(cè)單元檢測(cè)到的TDS信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，還包括 感溫包；以及 溫度檢測(cè)單元，與所述感溫包和所述處理單元分別相連接，用于采集所述水溶液的溫度， 其中，所述處理單元還包括第二輸入端，所述第二輸入端與所述溫度檢測(cè)單元相連接，所述處理單元還用于根據(jù)所述TDS信號(hào)和所述水溶液的溫度確定所述水溶液的TDS值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述第三支路包括 整流電路，與所述水質(zhì)探針相連接；以及 濾波電路，第一端與所述整流電路相連接，第二端與所述處理單元的第一輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述濾波電路包括 第一電容(Cl)，第一端連接所述整流電路，所述第一電容(Cl)的第二端接地； 第二電容(C2)，第一端連接所述整流電路，所述第二電容(C2)的第二端接地； 第一電阻(Rl)，第一端連接所述整流電路，所述第一電阻(Rl)的第二端接地； 第二電阻(R2)，第一端連接所述整流電路，所述第二電阻(R2)的第二端連接所述處理單元的第一輸入端(Q-TDS);以及 第三電容(C3)，第一端連接于第一節(jié)點(diǎn)，所述第三電容(C3)的第二端接地，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述第二電阻(R2)的第二端與所述處理單元之間的節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述整流電路包括 第一二極管(Dl)，正極連接所述水質(zhì)探針的第一端，所述第一二極管(Dl)的負(fù)極連接所述第一電容(Cl)的第一端；以及 第二二極管(D2)，正極連接所述水質(zhì)探針的第二端，所述第二二極管(D2)的負(fù)極連接所述第一電容(Cl)的第一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述整流電路包括 第三二極管(D3)，正極連接所述水質(zhì)探針的第一端或第二端，所述第三二極管(D3)的負(fù)極連接所述第一電容(Cl)的第一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述整流電路包括 第四二極管(D4)，正極連接所述水質(zhì)探針的第一端，所述第四二極管(D4)的負(fù)極連接所述第一電容(Cl)的第一端， 第五二極管(D5)，正極接地，所述第五二極管(D5)的負(fù)極連接所述水質(zhì)探針的第二端; 第六二極管(D6)，正極連接所述水質(zhì)探針的第二端，所述第六二極管(D6)的負(fù)極連接所述第一電容(Cl)的第一端；以及 第七二極管(D7)，正極接地，所述第七二極管(D7)的負(fù)極連接所述水質(zhì)探針的第一端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于， 所述第一支路包括第三電阻(R3)，所述第三電阻(R3)的第一端與所述水質(zhì)探針的第一端相連接，所述第三電阻(R3)第二端與所述處理單元的第一輸出端(Q-A)相連接；以及所述第二支路包括第四電阻(R4)，所述第四電阻(R4)的第一端與所述水質(zhì)探針的第二端相連接，所述第四電阻(R4)第二端與所述處理單元的第二輸出端(Q-B)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TDS檢測(cè)電路，其特征在于，所述溫度檢測(cè)單元包括 第四電容(C4)，第一端連接所述感溫包，所述第四電容(C4)的第二端接地； 第五電容(C5)，第一端連接所述感溫包，所述第五電容(C5)的第二端接地； 第五電阻(R5)，第一端連接所述感溫包，所述第五電阻(R5)的第二端接地； 第六電阻(R6)，第一端連接所述感溫包，所述第六電阻(R6)的第二端連接所述處理單元的第二輸入端(Q-T);以及 第六電容(C6)，第一端連接于第二節(jié)點(diǎn)，所述第六電容(C6)的第二端接地，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)為所述第六電阻(R6)的第二端與所述處理單元之間的節(jié)點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種TDS的檢測(cè)電路。該檢測(cè)電路包括水質(zhì)探針；具有三條支路的TDS檢測(cè)單元，第一支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端相連接，第二支路的第一端與水質(zhì)探針的第二端相連接，第三支路的第一端與水質(zhì)探針的第一端和/或第二端相連接；以及處理單元，第一輸出端與第一支路的第二端相連接，第二輸出端與第二支路的第二端相連接第一輸入端與第三支路的第二端相連接，兩輸出端交替輸出脈沖信號(hào)，輸入端用于獲取TDS檢測(cè)單元檢測(cè)到的TDS信號(hào)。通過(guò)本實(shí)用新型，向水質(zhì)探針的兩端交替加載電壓驅(qū)動(dòng)水質(zhì)探針工作，避免由于對(duì)水質(zhì)探針持續(xù)加載直流電壓而導(dǎo)致的電解反應(yīng)，提高了水質(zhì)TDS檢測(cè)精度、避免檢測(cè)時(shí)對(duì)水質(zhì)的影響以及延長(zhǎng)水質(zhì)探針的使用壽命。
文檔編號(hào)G01N27/00GK202748329SQ201220465299
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者劉俊輝, 王彤, 吳偉賓, 曹小林, 韋國(guó)剛, 唐琳 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司