[实用新型]基于互补数字电桥的液体电导率测量系统

摘要

本实用新型涉及一种基于互补电桥的液体电导率测量系统。该系统改变了传统平衡电桥的结构，其平衡电桥的四个桥臂分别为待测电阻R_C、标准电阻R_S和两个等效互补电阻R₁和R₂，其互补电阻R₁和R₂采用N级R-2R电阻网络结构。而本系统采用互补式数字电桥，减少了电桥下桥臂分支电阻精度对于测量的影响；互补式电桥的精度只取决R_S，不受R₁和R₂的影响，降低了测量的不确定性。系统主控单元采用互补电阻优化算法，调整R-2R电阻网络与平衡电桥的接入结构；采用内插算法，对平衡电桥的平衡点进行精确计算。该系统是测量精度高，满足高精度液体电导率的测量需求。

主权项

基于互补数字电桥的液体电导率测量系统，包括激励源、与激励源相连的平衡电桥和数字检流计，其特征在于：还包括主控电路、输入变压器和输出变压器；主控电路分别与激励源和数字检流计相连；所述平衡电桥的四个桥臂分别为待测电阻R_C、标准电阻R_S和两个等效互补电阻R₁和R₂，其中待测电阻R_C的第二端与等效互补电阻R₁的第一端，构成一条支路，标准电阻R_S的第二端与等效互补电阻R₂的第一端相连构成一条支路；两条支路上的待测电阻R_C的第一端与标准电阻R_S的第一端相连；输入变压器次级线圈的两端分别连接到R_C与R_S的第一端和等效互补电阻R₁和R₂的第二端；所述互补电阻R₁和R₂采用N级R‑2R电阻网络结构，其支路上的电阻分别为2R_ref和R_ref，R‑2R电阻网络的首条2R_ref支路与标准电阻R_S的第二端相连；其余2R_ref支路通过双向选择开关跟别与待测电阻R_C的第二端和标准电阻R_S的第二端相连；所述输出变压器初级线圈的两端分别接标准电阻R_S的第二端和待测电阻R_C的第二端，其次级线圈的两端与数字检流计相连；所述主控电路包括信号采集单元、互补电阻计算单元和激励波形产生单元；信号采集单元接收数字检流计的反馈信号，激励波形产生单元产生激励信号，将激励信号传递到激励源，互补电阻计算单元根据反馈信号计算等效电阻R₁和R₂的阻值。