一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電導(dǎo)率測量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電導(dǎo)率是水質(zhì)參數(shù)中的重要參數(shù)之一，它可以直接反映水溶液中導(dǎo)電離子的數(shù)量和種類，因此能夠精確的測量出水樣的電導(dǎo)率顯得至關(guān)重要，但影響電導(dǎo)率測量的因素有很多，尤其是激勵源引起的極化現(xiàn)象是誤差的主要來源，直流激勵源不會帶來引線電容的影響，但會導(dǎo)致極間電荷積累，交流激勵源雖可消除極間電荷積累，但同時帶來了各種電容效應(yīng)的影響，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
[0003]為解決電導(dǎo)池電容的不可測量性，在相敏檢波法和雙脈沖法等傳統(tǒng)測量方法的基礎(chǔ)上，提出以選頻法來確定傳感器阻容網(wǎng)絡(luò)的充放電時間常數(shù)，有效消除了分布電容的影響，大大提高了系統(tǒng)測量精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是提供一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，已解決電導(dǎo)率傳感器電導(dǎo)池電容的不可測量性而引起的測量不準(zhǔn)確的問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于包括:電信號測量模塊、電源模塊和信號處理模塊。電信號測量模塊包括電導(dǎo)率傳感器、用于將傳感器傳出的微弱電信號進行放大和整形的信號放大電路和整流電路；電源模塊包括為處理器和電導(dǎo)率傳感器供電的±5V電源電路；信號處理模塊采用ATMEGA128微處理器，結(jié)合選頻法處理接收到的電信號。
[0006]所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的的電導(dǎo)率傳感器的供電方式采用±5V交流PWM波供電，有效防止了傳感器電極因電荷積累產(chǎn)生的測量誤差。
[0007]所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的信號放大和整流電路將微弱的交流電信號進行適宜的處理并轉(zhuǎn)換成微處理器能夠識別的直流電信號。
[0008]所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的ATMEGA128微處理器將接收的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，采用頻率選擇法對數(shù)據(jù)進行處理，可消除誤差，使測量的結(jié)果更加精確。
[0009]本實用新型采用高靈敏度的電導(dǎo)率傳感器對水樣的電導(dǎo)率參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過信號放大電路和整流電路后送入ATMEGA128微處理器的A/D模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量在經(jīng)過頻率選擇算法處理后送入顯示器顯示。
[0010]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型裝置簡單、運行可靠、穩(wěn)定性高。利用頻率選擇法消除了在交流激勵源激勵下傳感器電導(dǎo)池電容影響，大大提高了系統(tǒng)的測量精度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，包括電信號測量模塊、電源模塊和信號處理模塊，其特征在于:電信號測量模塊包括電導(dǎo)率傳感器(I)、信號放大電路(2)和整流電路(3)，傳感器輸出的微弱交流電壓信號經(jīng)過信號放大電路(2)將信號放大，放大后的交流信號在經(jīng)過整流電路(3)濾除交流電壓的負半軸部分以供微處理器采樣；電源模塊包括+5V電源電路(6)和-5V電源電路(7)，+5V電源電路(6)為ATMEGA128微處理器⑷供電，同時為電導(dǎo)率傳感器⑴提供正半軸電壓，-5V電源電路(7)為電導(dǎo)率傳感器(I)提供負半軸電壓；信號處理模塊為ATMEGA128微處理器(4)，ATMEGA128微處理器(4)首先將接收到的模擬信號經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后采用選頻算法對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進行處理，消除電容效應(yīng)的影響，最后將處理得到的最終數(shù)值送入顯示器(5)顯不O
【主權(quán)項】
1.一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于包括:電信號測量模塊、電源模塊和信號處理模塊，電信號測量模塊包括電導(dǎo)率傳感器、用于將傳感器傳出的微弱電信號進行放大和整形的信號放大電路和整流電路；電源模塊包括為處理器和電導(dǎo)率傳感器供電的士5V電源電路；信號處理模塊采用ATMEGA128微處理器，結(jié)合選頻法處理接收到的電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的的電導(dǎo)率傳感器的供電方式采用±5V交流PWM波供電，有效防止了傳感器電極因電荷積累產(chǎn)生的測量誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的信號放大和整流電路將微弱的交流電信號進行適宜的處理并轉(zhuǎn)換成微處理器能夠識別的直流電信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，其特征在于:所述的ATMEGA128微處理器將接收的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，采用選頻算法對數(shù)據(jù)進行處理，可消除誤差，使測量的結(jié)果更加精確。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于選頻法的電導(dǎo)率測量裝置，包括：電信號測量模塊、電源模塊和信號處理模塊。電信號測量模塊包括電導(dǎo)率傳感器、用于將傳感器傳出的微弱電信號進行放大和整形的信號放大電路和整流電路；電源模塊包括為處理器和電導(dǎo)率傳感器供電的±5V電源電路；信號處理模塊采用ATMEGA128微處理器，結(jié)合選頻法處理接收到的電信號。本實用新型采用選頻法對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，能有效消除電導(dǎo)率傳感器在交流激勵源作用下電容效用的影響，可實現(xiàn)水樣電導(dǎo)率的精確測量。
【IPC分類】G01R27-02
【公開號】CN204536424
【申請?zhí)枴緾N201520224809
【發(fā)明人】張開遠, 閆鵬程, 王瑞, 劉駿, 宮關(guān)
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月14日