專利名稱：一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及溶液電導率或電阻率的測量方法，尤其涉及采用三角波為激勵信號的測量方法，是精確規(guī)避電極分布電容影響的溶液電導率或電阻率測量所需的關鍵電路。
背景技術：
溶液電導率的基本測量方法是測量施加在置入溶液的電極的兩端上的電壓Ud和流過電極的電流I，計算電極之間的電阻R = Ud/I，再用G = K/R計算溶液的電導率，其中K為電極常數(shù)。但置入溶液內(nèi)的電極在通電后會產(chǎn)生極化，使測得的電壓Ud實質上不是溶液本身兩端的電壓，而是施加在溶液電阻串聯(lián)一個涉及溶液/金屬電極界面過程的雙電層電容的兩個虛擬電子器件上的電壓，因此公式R = UD/I存在理論誤差；為了減小電極極化對測量準確度的影響，基本方法是在電極上施加正負極性對稱的交流激勵信號，但是在交流激勵信號作用下，測得的電流I并不是單純流過溶液的電流，而是流過溶液電阻支路并聯(lián)電極分布電容(包含電極極間電容與電極引線電容)支路的總電流，因此使用交流激勵方法在減小電極極化影響的同時卻引入了電極分布電容對測量的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可以準確消除電極分布電容對測量的不利影響，獲得溶液電導率或電阻率的測量方法所用的關鍵電路。實現(xiàn)上述目的的技術方案是:方法:將電極置入被測溶液中，采用電壓幅值為U、周期為2T的交流對稱三角波電壓信號對電極進行激勵，在激勵 電壓信號的上波段或者下波段時段內(nèi)任意取兩個不同時刻tl和t2,計算tl和t2的中間時刻tm,在[tl,tm]和[tl,t2]兩個積分區(qū)間對激勵電壓和電極響應電流進行積分，按下面兩式之一計算獲得所需測定的溶液電阻值Rx ;
權利要求1.一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路，其特征在于:對激勵電壓信號和電極響應的電流信號的積分電路是關鍵電路，由電導池、運放1、運放2、運放3、電容Cl、電容C2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6組成；電導池的一端接三角波激勵電壓信號U，另一端接運放I的反向輸入端；運放I的反向輸入端與輸出端Ur之間通過電阻R5相連，運放I的同向輸入端通過電阻R6連接到信號地，運放I的輸出端Ur通過電阻R3連接到運放2的反向輸入端；運放2的反向輸入端與輸出端Ui之間通過電容C2相連，運放2的同向輸入端通過電阻R4連接到信號地，運放2的輸出端Ui就是電極響應電流i的積分，接后續(xù)處理電路；運放3的反向輸入端與輸出端Uv通過電容Cl相連，運放3的反向輸入端通過電阻Rl連接到三角波激勵電壓信號U，運放3的同向輸入端通過電阻R2連接到信號地，運放3的輸出端Uv就是三角波激勵電壓信號u的積分，接后續(xù)處理電路。
2.如權利要求1所述的一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路，其特征在于:所述的電阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。
3.如權利要求1所述的一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路，其特征在于:所述的電容Cl和C2的電容值相等。
4.如權利要求1所述的一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路，其特征在于:所述的電阻R5和電阻R6的阻值相同都是I歐姆。
專利摘要本實用新型公開一種三角波激勵并積分處理的溶液電導率測量關鍵電路由電導池、3個運放、2個電容、6個電阻組成。電導池一端接三角波激勵電壓信號，另一端接運放1的反向輸入端；運放1的反向輸入端與輸出端之間通過電阻R5相連，同向輸入端通過電阻R6連接到信號地，輸出端通過電阻R3連接到運放2的反向輸入端；運放2的反向輸入端與輸出端之間通過電容C2相連，同向輸入端通過電阻R4連接到信號地；運放3的反向輸入端與輸出端通過電容C1相連，反向輸入端通過電阻R1連接到三角波激勵電壓信號，同向輸入端通過電阻R2連接到信號地。本方案完全消除電極分布電容的影響，可消除隨機性干擾對測量精度的影響，測量穩(wěn)定度高。
文檔編號G01R27/22GK202948067SQ20122048003
公開日2013年5月22日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權日2012年9月19日
發(fā)明者廖曉東, 鄭華, 林瀟 申請人:福建師范大學