[发明专利]水中的宽动态范围电导率测量

权利要求书

1.一种用于测量流体的电导率的电导率计，包括：

单元电路和控制单元电路；

所述单元电路包括方波驱动放大器、单元和跨阻抗放大器；其中所述流体流经所述单元；

其中，所述控制单元电路和所述方波驱动放大器配置成将具有电压的方波脉冲串施加到所述单元的所述流体，由此引起电流流经所述单元中的所述流体；

其中，所述单元电路跨阻抗放大器和所述控制单元电路配置成得到流经所述单元中的所述流体的电流的多个测量，并且使用所述电流测量来估计所述单元中的所述流体的原始电导率。

2.如权利要求1所述的电导率计，其中，所述方波脉冲串包括本底阶段、测量脉冲、恢复脉冲和基底阶段。

3.如权利要求2所述的电导率计，其中，所述方波脉冲串还包括静止阶段。

4.如权利要求2所述的电导率计，其中，所述测量脉冲具有通过先前原始电导率值来确定的持续期间。

5.如权利要求2所述的电导率计，其中，所述测量脉冲具有1/(2×驱动频率)的持续期间，其中所述驱动频率通过先前原始电导率值来确定。

6.如权利要求1所述的电导率计，其中，所述电流测量是流经所述单元中的所述流体的净电流的值。

7.如权利要求1所述的电导率计，其中，所述控制单元电路通过将所述电流测量拟合到双指数衰变函数，来估计所述单元中的所述流体的所述原始电导率值。

8.如权利要求7所述的电导率计，还包括热敏电阻电路，其中所述热敏电阻电路和所述控制单元电路配置成计算所述单元中的所述流体的温度，并且将温度校正应用于所述流体的所述原始电导率值，由此产生温度校正电导率值。

9.如权利要求8所述的电导率计，其中，所述热敏电阻电路包括热敏电阻开关、热敏电阻驱动器、热敏电阻器和跨阻抗放大器。

10.如权利要求1所述的电导率计，其中，所述单元电路跨阻抗放大器具有反馈电阻器值，其通过增益控制电路的位置来确定；其中所述增益控制电路的所述位置通过先前原始电导率值来确定。

11.如权利要求1所述的电导率计，其中，所述单元电路还包括极性切换电路，其中所述极性切换电路配置成将电压传递到所述方波驱动放大器，并且支配由所述方波驱动放大器施加到所述单元的所述电压的极性。

12.如权利要求11所述的电导率计，其中，所述极性切换电路还包括单元开关和极性开关。

13.如权利要求11所述的电导率计，其中，所述单元电路还包括配置成对所述跨阻抗放大器的输出进行整流的整流器。

14.一种用于测量流体的电导率的方法，包括：

提供单元电路，其具有包含流体的单元，所述流体具有电导率；

将方波脉冲串施加到所述单元，由此使电流流经所述单元中的所述流体；

得到流经所述单元中的所述流体的电流的多个测量；以及

通过经由所述电流测量来拟合方程以估计所述流体的原始电导率值，其中所述方程包含项1/R，其中R等于所述单元中的所述流体的电阻。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述电流测量是流经所述单元中的所述流体的净电流的值。

16.如权利要求14所述的方法，其中，所述方程是双指数衰变函数。

17.如权利要求14所述的方法，其中，所述方波脉冲串包括测量脉冲，在所述测量脉冲期间进行所述电流测量。

18.如权利要求16所述的方法，其中，所述方波脉冲串还包括本底阶段、恢复脉冲和基底阶段。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述方波脉冲串还包括静止阶段。

20.如权利要求14所述的方法，还包括测量所述单元中的所述流体的温度，并且将温度校正应用于所述流体的所述原始电导率值，由此产生温度校正电导率值。