專利名稱：電導(dǎo)率測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量測(cè)試器具，特別是涉及一種電導(dǎo)率測(cè)試儀，主要 用于電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、核能工業(yè)、電站和電廠的純水或高純水電導(dǎo)率或電 阻率的測(cè)量，也適用于蒸餾水、飲用水、礦泉水、鍋爐水的純度測(cè)定以及工業(yè) 生產(chǎn)流程中其它水質(zhì)電導(dǎo)率的測(cè)量。
技術(shù)背景目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的電導(dǎo)率測(cè)試儀均為兩個(gè)量程范圍選擇，電導(dǎo)每ioo個(gè)單位為一個(gè)量程，測(cè)量精度不是很高，主要用二選一開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，而且為單通道測(cè) 試儀表，每次只能對(duì)一種水樣的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，如果想對(duì)兩種水樣進(jìn)行同時(shí) 測(cè)試，需兩臺(tái)電導(dǎo)率測(cè)試儀，這樣就造成經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。 實(shí)用新型發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀，能夠?qū)崿F(xiàn)在調(diào)用不同的電極時(shí)有多個(gè)不同的量 程范圍選擇，相對(duì)提高了測(cè)試精度；同時(shí)，本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了雙通道對(duì)水樣電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)試，有效的節(jié)約了 儀器成本，使用起來(lái)更加方便。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案-一種電導(dǎo)率測(cè)試儀，含有方波發(fā)生器，電導(dǎo)池，反向比例放大器，檢波器， 功能選擇開(kāi)關(guān)，單片機(jī)微控制器，電導(dǎo)池內(nèi)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng)反向比例放大 器放大后輸入檢波器，檢波器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)接入單片機(jī)微控制器， 含有一量程切換電路，所述量程切換電路包括連接在反向比例放大器的輸入、 輸出端之間分別連接不同阻值反饋電阻的電子開(kāi)關(guān)，所述單片機(jī)微控制器控制 連接量程切換電路及電子開(kāi)關(guān)，量程切換電路的信號(hào)輸入端連接方波發(fā)生器的 輸出端，方波發(fā)生器輸出方波信號(hào)連接電導(dǎo)池。所述的電導(dǎo)率測(cè)試儀，含有兩個(gè)檢測(cè)通道，在單片機(jī)微控制器的CPU通訊 總線上連接一 244緩沖器，在244緩沖器的8個(gè)并口上連接8個(gè)上拉電阻，其 中4個(gè)并口組成檢測(cè)通道1，另外4個(gè)并口組成檢測(cè)通道2;第二個(gè)檢測(cè)通道含有方波發(fā)生器，量程切換電路，電導(dǎo)池，反向比例放大器，檢波器，所述方波 發(fā)生器通過(guò)量程切換電路連接電導(dǎo)池，電導(dǎo)池內(nèi)第二個(gè)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng)反 向比例放大器放大后輸入檢波器，檢波器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)接入單片 機(jī)微控制器，單片機(jī)微控制器控制連接量程切換電路。所述的電導(dǎo)率測(cè)試儀，和單片機(jī)微控制器連接有控制按鍵，所述功能選擇 開(kāi)關(guān)為四選一開(kāi)關(guān)，四選一開(kāi)關(guān)包括兩路檢波器輸出信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)和兩路溫度 補(bǔ)償信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)，對(duì)應(yīng)不同的控制按鍵由單片機(jī)微控制器選擇接通。方波發(fā)生器產(chǎn)生一定頻率的方波信號(hào)，通過(guò)電導(dǎo)池內(nèi)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng) 反向比例放大器放大后輸入檢波器，四選一開(kāi)關(guān)在單片機(jī)微控制器的控制下在 不同吋刻分別對(duì)兩路檢波器輸出信號(hào)和兩路溫度補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行選擇，其中對(duì)兩路檢波信號(hào)的選擇即為對(duì)通道1和通道2的選擇。量程切換主要通過(guò)單片機(jī)微控制器控制。單片機(jī)微控制器根據(jù)檢測(cè)到的量 程選擇開(kāi)關(guān)信號(hào)，通過(guò)其控制連接的量程切換電路將方波發(fā)生器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換 為所選擇量程對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)。木實(shí)用新型的有益效果-1、 本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀，可選量程范圍多，可以根據(jù)不同的測(cè)試電極 分別選取合適的量程范圍，提高了測(cè)定結(jié)果的精確度。在檢測(cè)放大電路中通過(guò) 單片機(jī)微控制器控制實(shí)現(xiàn)四個(gè)量程范圍的選擇，而且電導(dǎo)每IO個(gè)單位為一個(gè)量 程，提高了電導(dǎo)率測(cè)試儀精度。2、 本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)了雙通道對(duì)水樣電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)試，有效 的節(jié)約了儀器成本，使用起來(lái)更加方便。通過(guò)檢測(cè)硬件，即在CPU總線上接一 244緩沖器，在244緩沖器的8個(gè)并口上接8個(gè)10K的上拉電阻，其中四個(gè)并 口組成檢測(cè)通道l，另外四個(gè)并口組成檢測(cè)通道2，實(shí)現(xiàn)雙通道檢測(cè)。

圖1為本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖2為電導(dǎo)率測(cè)量原理圖；圖3為本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)雙通道測(cè)量的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖l、圖3,本實(shí)施例電導(dǎo)率測(cè)試儀，含有兩個(gè)檢測(cè)通道，通過(guò)在單片機(jī)微控制器 的CPU通訊總線上連接一 244緩沖器，在244緩沖 器的8個(gè)并口上連接8個(gè)上拉電阻，其中4個(gè)并口組成檢測(cè)通道1，另外4個(gè)并 口組成檢測(cè)通道2。第一個(gè)檢測(cè)通道都包括方波發(fā)生器 ，量程切換電路④， 電導(dǎo)池①，反向比例放大器②，檢波器③，溫度補(bǔ)償 ，第二個(gè)檢測(cè)通道 都包括方波發(fā)生器⑧，量程切換電路⑦，電導(dǎo)池⑩，反向比例放大器Q)，檢波 器 ,溫度補(bǔ)償(D，這兩路的檢波器輸出信號(hào)和溫度補(bǔ)償輸入都通過(guò)四選一開(kāi) 關(guān) 連接單片機(jī)微控制器 。兩個(gè)量程切換電路在單片機(jī)微控制器 控制作用下， 一是通過(guò)在反向比例 放大器的輸入、輸出端接入不同阻值的反饋電阻實(shí)現(xiàn)本電導(dǎo)率測(cè)試儀的不同量 程范圍選擇，同時(shí)將方波發(fā)生器產(chǎn)生的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合對(duì)應(yīng)量程精度要求 的不同頻率的方波信號(hào)，然后接入電導(dǎo)池。由于模數(shù)采樣電路只能采集直流電 壓信號(hào)，故通過(guò)反相比例放大器和方波發(fā)生器后，再通過(guò)檢波器，最后把方波 信號(hào)變?yōu)橄鄳?yīng)的直流信號(hào)輸入單片機(jī)微控制器 進(jìn)行采樣。按鍵@控制單片 機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，由單片機(jī)控制四選一開(kāi)關(guān)對(duì)③、 、⑨、 四路信號(hào) 進(jìn)行選擇，把選擇的結(jié)果返回給單片機(jī)，再由單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的輸出。圖1中 為顯示器鍵盤(pán)，0為outputl，⑩為output2， 為時(shí)鐘， 為按鍵。兩個(gè)通 道的量程切換由單片機(jī) 控制，在傳感器檢測(cè)樣水時(shí)單片機(jī)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況自 動(dòng)切換到四個(gè)量程選擇范圍中最適合的量程。在圖2的原理圖中，交流電壓Usr加到電導(dǎo)池Rx上，Rx為反相比例放大 器的輸入電阻，且i^-K/K,式中K為電導(dǎo)池的電極常數(shù)；K為被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo) 率。經(jīng)反相比例放大器運(yùn)算，輸出電壓為因?yàn)镽f、 Usr、 K都是定值，所以t^oo/r。此信號(hào)經(jīng)濾波后，再經(jīng)四選一開(kāi) 關(guān)送入單片機(jī)系統(tǒng)處理。首先通過(guò)方波發(fā)生器把單片機(jī)檢測(cè)到的量程信息轉(zhuǎn)換 成方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)一電導(dǎo)池后，用一反相比例放大器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大，通過(guò) 檢波器后接入單片機(jī)微控制器⑧。圖3中，在CPU總線上接一244緩存器，在緩存器的8個(gè)并口上接8個(gè)上 拉電阻，組成通道1和通道2。接通電源后，CPU開(kāi)始檢測(cè)硬件，當(dāng)電極檢測(cè)到硬件設(shè)備與inputl連接時(shí)，則通過(guò)244緩存器并口把反映inputl正在工作的 信息反饋給CPU,這時(shí)在儀表的界面上就會(huì)顯示檢測(cè)通道1正在工作的信息。 同理，當(dāng)電極檢測(cè)到硬件設(shè)備與input2連接時(shí)，則通過(guò)244緩存器并口把反映 input2正在工作的信息返回給CPU，在儀表的界面上顯示input2正在工作的信 息，當(dāng)檢測(cè)到inputl和input2都與硬件設(shè)備連接時(shí)，則在儀表的界面上顯示檢 測(cè)通道1和檢測(cè)通道2都在工作的信息。實(shí)施例二參見(jiàn)圖l、圖2。本實(shí)施例電導(dǎo)率測(cè)試儀與實(shí)施例一不同的是 只含有一個(gè)檢測(cè)通道，實(shí)現(xiàn)多個(gè)量程選擇。
權(quán)利要求1、一種電導(dǎo)率測(cè)試儀，含有方波發(fā)生器，電導(dǎo)池，反向比例放大器，檢波器，功能選擇開(kāi)關(guān)，單片機(jī)微控制器，電導(dǎo)池內(nèi)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng)反向比例放大器放大后輸入檢波器，檢波器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)接入單片機(jī)微控制器，其特征是含有一量程切換電路，所述量程切換電路包括連接在反向比例放大器的輸入、輸出端之間分別連接不同阻值反饋電阻的電子開(kāi)關(guān)，所述單片機(jī)微控制器控制連接量程切換電路及電子開(kāi)關(guān)，量程切換電路的信號(hào)輸入端連接方波發(fā)生器的輸出端，方波發(fā)生器輸出方波信號(hào)連接電導(dǎo)池。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電導(dǎo)率測(cè)試儀，其特征是含有兩個(gè)檢測(cè)通道，在單片機(jī)微控制器的CPU通訊總線上連接一 244緩沖器，在244緩沖器的8個(gè)并口上連接8個(gè)上拉電阻，其中4個(gè)并口組成檢測(cè)通道1，另外4個(gè)并口組成檢測(cè)通道2;第二個(gè)檢測(cè)通道含有方波發(fā)生器，量程切換電路，電導(dǎo)池，反向比例放大器，檢波器，所述方波發(fā)生器通過(guò)量程切換電路連接電導(dǎo)池，電導(dǎo)池內(nèi)第二個(gè)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng)反向比例放大器放大后輸入檢波器，檢波器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)接入單片機(jī)微控制器，單片機(jī)微控制器控制連接量程切換電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電導(dǎo)率測(cè)試儀，其特征是和單片機(jī)微控制器連接有控制按鍵，所述功能選擇開(kāi)關(guān)為四選一開(kāi)關(guān)，四選一開(kāi)關(guān)包括兩路檢波器輸出信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)和兩路溫度補(bǔ)償信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)，對(duì)應(yīng)不同的控制按鍵由單片機(jī)微控制器選擇接通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量測(cè)試器具，特別是涉及一種電導(dǎo)率測(cè)試儀，主要用于電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、核能工業(yè)、電站和電廠的純水或高純水電導(dǎo)率或電阻率的測(cè)量。所述電導(dǎo)率測(cè)試儀，含有方波發(fā)生器，電導(dǎo)池，反向比例放大器，檢波器，功能選擇開(kāi)關(guān)，單片機(jī)微控制器，方波發(fā)生器輸出方波信號(hào)連接電導(dǎo)池，電導(dǎo)池內(nèi)檢測(cè)電極輸出信號(hào)經(jīng)反向比例放大器放大后輸入檢波器，檢波器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)接入單片機(jī)微控制器，在方波發(fā)生器與電導(dǎo)池之間設(shè)有量程切換電路。本實(shí)用新型電導(dǎo)率測(cè)試儀，可以根據(jù)不同的測(cè)試電極分別選取合適的量程范圍，提高了測(cè)定結(jié)果的精確度；同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)雙通道對(duì)水樣電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)試，有效的節(jié)約了儀器成本，使用起來(lái)更加方便。
文檔編號(hào)G01R27/02GK201322773SQ200820230858
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者李建國(guó), 汪獻(xiàn)忠 申請(qǐng)人:河南省日立信電子有限公司