CN201322773Y - 电导率测试仪 - Google Patents

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CN201322773Y CNU2008202308587U CN200820230858U CN201322773Y CN 201322773 Y CN201322773 Y CN 201322773Y CN U2008202308587 U CNU2008202308587 U CN U2008202308587U CN 200820230858 U CN200820230858 U CN 200820230858U CN 201322773 Y CN201322773 Y CN 201322773Y
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汪献忠
李建国
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Abstract

本实用新型涉及一种计量测试器具，特别是涉及一种电导率测试仪，主要用于电子工业、化学工业、核能工业、电站和电厂的纯水或高纯水电导率或电阻率的测量。所述电导率测试仪，含有方波发生器，电导池，反向比例放大器，检波器，功能选择开关，单片机微控制器，方波发生器输出方波信号连接电导池，电导池内检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，检波器输出信号经过功能选择开关接入单片机微控制器，在方波发生器与电导池之间设有量程切换电路。本实用新型电导率测试仪，可以根据不同的测试电极分别选取合适的量程范围，提高了测定结果的精确度；同时可以实现双通道对水样电导率进行测试，有效的节约了仪器成本，使用起来更加方便。

Description

电导率测试仪
技术领域
本实用新型涉及一种计量测试器具，特别是涉及一种电导率测试仪，主要用于电子工业、化学工业、核能工业、电站和电厂的纯水或高纯水电导率或电阻率的测量，也适用于蒸馏水、饮用水、矿泉水、锅炉水的纯度测定以及工业生产流程中其它水质电导率的测量。
背景技术
目前，国内现有的电导率测试仪均为两个量程范围选择，电导每100个单位为一个量程，测量精度不是很高，主要用二选一开关实现，而且为单通道测试仪表，每次只能对一种水样的电导率进行测定，如果想对两种水样进行同时测试，需两台电导率测试仪，这样就造成经济上的负担。
实用新型发明内容
本实用新型所要解决的技术问题：
本实用新型电导率测试仪，能够实现在调用不同的电极时有多个不同的量程范围选择，相对提高了测试精度；
同时，本实用新型还实现了双通道对水样电导率进行测试，有效的节约了仪器成本，使用起来更加方便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：
一种电导率测试仪，含有方波发生器，电导池，反向比例放大器，检波器，功能选择开关，单片机微控制器，电导池内检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，检波器输出信号经过功能选择开关接入单片机微控制器，含有一量程切换电路，所述量程切换电路包括连接在反向比例放大器的输入、输出端之间分别连接不同阻值反馈电阻的电子开关，所述单片机微控制器控制连接量程切换电路及电子开关，量程切换电路的信号输入端连接方波发生器的输出端，方波发生器输出方波信号连接电导池。
所述的电导率测试仪，含有两个检测通道，在单片机微控制器的CPU通讯总线上连接一244缓冲器，在244缓冲器的8个并口上连接8个上拉电阻，其中4个并口组成检测通道1，另外4个并口组成检测通道2；第二个检测通道含有方波发生器，量程切换电路，电导池，反向比例放大器，检波器，所述方波发生器通过量程切换电路连接电导池，电导池内第二个检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，检波器输出信号经过功能选择开关接入单片机微控制器，单片机微控制器控制连接量程切换电路。
所述的电导率测试仪，和单片机微控制器连接有控制按键，所述功能选择开关为四选一开关，四选一开关包括两路检波器输出信号选择开关和两路温度补偿信号选择开关，对应不同的控制按键由单片机微控制器选择接通。
方波发生器产生一定频率的方波信号，通过电导池内检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，四选一开关在单片机微控制器的控制下在不同时刻分别对两路检波器输出信号和两路温度补偿信号进行选择，其中对两路检波信号的选择即为对通道1和通道2的选择。
量程切换主要通过单片机微控制器控制。单片机微控制器根据检测到的量程选择开关信号，通过其控制连接的量程切换电路将方波发生器输出信号转换为所选择量程对应的方波信号。
木实用新型的有益效果：
1、本实用新型电导率测试仪，可选量程范围多，可以根据不同的测试电极分别选取合适的量程范围，提高了测定结果的精确度。在检测放大电路中通过单片机微控制器控制实现四个量程范围的选择，而且电导每10个单位为一个量程，提高了电导率测试仪精度。
2、本实用新型电导率测试仪，实现了双通道对水样电导率进行测试，有效的节约了仪器成本，使用起来更加方便。通过检测硬件，即在CPU总线上接一244缓冲器，在244缓冲器的8个并口上接8个10K的上拉电阻，其中四个并口组成检测通道1，另外四个并口组成检测通道2，实现双通道检测。
附图说明
图1为本实用新型电导率测试仪结构原理示意图；
图2为电导率测量原理图；
图3为本实用新型电导率测试仪实现双通道测量的原理示意图。
具体实施方式
实施例一：参见图1、图3，本实施例电导率测试仪，含有两个检测通道，通过在单片机微控制器
Figure Y20082023085800051
的CPU通讯总线上连接一244缓冲器，在244缓冲器的8个并口上连接8个上拉电阻，其中4个并口组成检测通道1，另外4个并口组成检测通道2。第一个检测通道都包括方波发生器⑤，量程切换电路④，电导池①，反向比例放大器②，检波器③，温度补偿⑥，第二个检测通道都包括方波发生器⑧，量程切换电路⑦，电导池⑩，反向比例放大器
Figure Y20082023085800052
检波器
Figure Y20082023085800053
温度补偿⑨，这两路的检波器输出信号和温度补偿输入都通过四选一开关
Figure Y20082023085800054
连接单片机微控制器
Figure Y20082023085800055
两个量程切换电路在单片机微控制器
Figure Y20082023085800056
控制作用下，一是通过在反向比例放大器的输入、输出端接入不同阻值的反馈电阻实现本电导率测试仪的不同量程范围选择，同时将方波发生器产生的方波信号转换成符合对应量程精度要求的不同频率的方波信号，然后接入电导池。由于模数采样电路只能采集直流电压信号，故通过反相比例放大器和方波发生器后，再通过检波器，最后把方波信号变为相应的直流信号输入单片机微控制器
Figure Y20082023085800057
进行采样。按键
Figure Y20082023085800058
控制单片机执行相应的动作，由单片机控制四选一开关对③、⑥、⑨、
Figure Y20082023085800059
四路信号进行选择，把选择的结果返回给单片机，再由单片机执行相应的输出。图1中
Figure Y200820230858000510
为显示器键盘，
Figure Y200820230858000511
为output1，
Figure Y200820230858000512
为output2，
Figure Y200820230858000513
为时钟，为按键。两个通道的量程切换由单片机控制，在传感器检测样水时单片机会根据实际情况自动切换到四个量程选择范围中最适合的量程。
在图2的原理图中，交流电压Usr加到电导池Rx上，Rx为反相比例放大器的输入电阻，且RX＝K/κ，式中K为电导池的电极常数；κ为被测介质的电导率。经反相比例放大器运算，输出电压为：
U SC = - R f R x · U sr = - R f · U sr K · κ
因为Rf、Usr、K都是定值，所以Usc∞κ。此信号经滤波后，再经四选一开关送入单片机系统处理。首先通过方波发生器把单片机检测到的量程信息转换成方波信号，经过一电导池后，用一反相比例放大器对该信号进行放大，通过检波器后接入单片机微控制器⑧。
图3中，在CPU总线上接一244缓存器，在缓存器的8个并口上接8个上拉电阻，组成通道1和通道2。接通电源后，CPU开始检测硬件，当电极检测到硬件设备与input1连接时，则通过244缓存器并口把反映input1正在工作的信息反馈给CPU，这时在仪表的界面上就会显示检测通道1正在工作的信息。同理，当电极检测到硬件设备与input2连接时，则通过244缓存器并口把反映input2正在工作的信息返回给CPU，在仪表的界面上显示input2正在工作的信息，当检测到input1和input2都与硬件设备连接时，则在仪表的界面上显示检测通道1和检测通道2都在工作的信息。
实施例二：参见图1、图2。本实施例电导率测试仪与实施例一不同的是：只含有一个检测通道，实现多个量程选择。

Claims (3)

1、一种电导率测试仪，含有方波发生器，电导池，反向比例放大器，检波器，功能选择开关，单片机微控制器，电导池内检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，检波器输出信号经过功能选择开关接入单片机微控制器，其特征是：含有一量程切换电路，所述量程切换电路包括连接在反向比例放大器的输入、输出端之间分别连接不同阻值反馈电阻的电子开关，所述单片机微控制器控制连接量程切换电路及电子开关，量程切换电路的信号输入端连接方波发生器的输出端，方波发生器输出方波信号连接电导池。
2、根据权利要求1所述的电导率测试仪，其特征是：含有两个检测通道，在单片机微控制器的CPU通讯总线上连接一244缓冲器，在244缓冲器的8个并口上连接8个上拉电阻，其中4个并口组成检测通道1，另外4个并口组成检测通道2；第二个检测通道含有方波发生器，量程切换电路，电导池，反向比例放大器，检波器，所述方波发生器通过量程切换电路连接电导池，电导池内第二个检测电极输出信号经反向比例放大器放大后输入检波器，检波器输出信号经过功能选择开关接入单片机微控制器，单片机微控制器控制连接量程切换电路。
3、根据权利要求2所述的电导率测试仪，其特征是：和单片机微控制器连接有控制按键，所述功能选择开关为四选一开关，四选一开关包括两路检波器输出信号选择开关和两路温度补偿信号选择开关，对应不同的控制按键由单片机微控制器选择接通。
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