[实用新型]一种基于正弦激励的溶液电导率测量电路

说明书

本实用新型公开了一种基于正弦激励的溶液电导率测量电路，涉及电导率测量技术领域，包括：主控芯片生成带有直流分量的正弦信号；交流信号驱动电路对正弦信号进行滤波，并将滤波后的正弦信号传输至电导池；电流信号调理电路采集并调理正弦激励下电导池的电流信号，并输出峰值电流信号；电压信号调理电路采集并调理正弦激励下电导池的电压信号，并输出峰值电压信号；主控芯片根据峰值电流信号和峰值电压信号获取电导池的电导率。本实用新型通过采用正弦信号对电导池进行激励，并基于正弦信号的峰值进行电导率的求解，相较于方波激励法，无需全波段对电信号进行整流，因此，进行正弦信号交直流转换所需的电路结构更为简单。

技术领域

本实用新型涉及电导率测量技术领域，具体涉及一种基于正弦激励的溶液电导率测量电路。

背景技术

溶液的电导率是温度的函数，不同温度下相同溶液的电导率会发生变化。一般溶液电导率定义为溶液温度为25℃时对应的电导率。因此，在测量溶液电导率时需要将实际测得的不同温度溶液的电导率通过计算转换为25℃时的电导率，这称之为电导率的温度补偿。现有方案中，对于溶液电导率的测量常采用方波激励法，使用全波整流电路实现交直流变换，并获取电流电压信号，从而求解电导。采用方波激励法能够获取更为精准的电压电流信号，这在较高精度的电导率求解作业上需求较高，然而其电路相对复杂，对元件精度要求高。因此，对于某些较低精度需求下的电导率测定，采用这种方法进行装置生产无疑会增加非必要的成本，同时不利于装置的大规模成产销售。

实用新型内容

基于现有溶液电导率测量存在的一些问题，本实用新型提出了一种基于正弦激励的溶液电导率测量电路，包括：

主控芯片，用于生成带有直流分量的正弦信号；

交流信号驱动电路，用于对正弦信号进行滤波，并将滤波后的正弦信号传输至电导池；

电流信号调理电路，用于采集并调理正弦激励下电导池的电流信号，并输出峰值电流信号；

电压信号调理电路，用于采集并调理正弦激励下电导池的电压信号，并输出峰值电压信号；

主控芯片，用于根据峰值电流信号和峰值电压信号获取电导池的电导率。

进一步地，还包括温度信号调理电路，用于通过恒流驱动铂电阻的方式，采集电导池的温度信号。

进一步地，所述主控芯片，还用于根据电导池的温度信号对电导率进行温度补偿。

进一步地，所述温度信号调理电路包括：

电源电压输入端，接入电源电压并同时连接第一晶体管的发射极和第二十二电阻的一端；所述第二十二电阻的另一端连接第二晶体管的发射极；所述第一晶体管的基极连接第二晶体管的基极，并和第一晶体管的集电极一并通过第二十三电阻接地；所述第二晶体管的集电极通过铂电阻同时连接基准电阻的一端和第七运算放大器的正极输入端；所述基准电阻的另一端接地；所述第七运算放大器的输出端通过第二十四电阻同时连接第七运算放大器的负极输入端和第二十五电阻的一端，所述第二十五电阻的另一端接地；

芯片电压输入端，接入主控芯片的芯片电压并连接第六运算放大器的供电端；所述第六运算放大器的正极输入端连接第二晶体管的集电极，第六运算放大器的输出端通过第二十六电阻同时连接第六运算放大器的负极输入端和第二十七电阻的一端，所述第二十七电阻的另一端接地。

进一步地，所述交流信号驱动电路包括激励信号输入端和激励信号输出端，其中：

所述激励信号输入端的一端接入主控芯片输出的正弦信号，所述激励信号输入端的另一端通过第一电容同时连接第一电阻和第二电阻的一端；所述第一电阻的另一端接地；所述第二电阻的另一端连接第五运算放大器的正极输入端，并分别通过第二电容和第三电阻接地；