JPH095371A - 電気伝導率測定装置 - Google Patents

電気伝導率測定装置

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JPH095371A
JPH095371A JP17942695A JP17942695A JPH095371A JP H095371 A JPH095371 A JP H095371A JP 17942695 A JP17942695 A JP 17942695A JP 17942695 A JP17942695 A JP 17942695A JP H095371 A JPH095371 A JP H095371A
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JP
Japan
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voltage
converter
circuit
signal
electric conductivity
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JP17942695A
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English (en)
Inventor
Yuji Ogawa
裕路 小川
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 純水や蒸留水等の電気伝導率を高精度に測定
できる電気伝導率測定装置を提供する。 【構成】 基準交流電圧を発生する基準交流電圧発生回
路8、C2と、被測定物に接触し基準交流電圧が印加さ
れる電極1と、電極1からの出力信号を直流信号に変換
する整流・平滑回路3、4と、予め定めた参照電圧を基
準として該整流・平滑回路からの直流信号をAD変換す
るAD変換器5とを備える。AD変換器5に供給する参
照電圧の電圧源と基準交流電圧発生回路8、C2の電圧
源とを共通の電圧源E1で構成する。電圧源E1の出力
が変動しても、AD変換器5の双方の入力間でこの電圧
変動が相殺されるので、電気伝導度の測定値に誤差が生
じない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工業用水や水道水、あ
るいは純水や蒸留水等の各種水の純粋度を測定する電気
伝導率測定装置に関し、特に、AD変換器を用いて電気
伝導率をデシタル信号に変換して出力する形式の電気伝
導率測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、純水や蒸留水等の水の純粋度は、
その水中に溶存するイオン量を測定する方法、即ち、水
の電気伝導率を測定する方法によって計測されている。
水の電気伝導率による純粋度の計測方法は、工業用水の
試験法として日本工業規格(JIS K0101)に記
載されている。
【0003】工業用水等の水の電気伝導率は、水中に浸
した一対の電極端子に電圧を印加して、電極間を流れる
電流を測定することにより算出する。電極に印加する基
準電圧として直流電圧を用いると、電気分解によるガス
等のために測定誤差が発生するので、一般に、交流電圧
が基準電圧として用いられている。
【0004】電極間には、正確な振幅を有する基準交流
電圧を印加する必要があり、その電圧源として安定化回
路が使われている。電極間を流れる信号電流は、整流・
平滑回路(整流及び平滑回路)によって直流電圧に変換
された後に、AD変換器に入力され、その出力がコンピ
ュータに入力されて電気伝導率が得られる。
【0005】以下、従来の電気伝導率測定装置につい
て、図3の回路ブロック図を参照して説明する。電極1
は、その電極端子1a、1bが被測定対象物である水中
に浸されており、一方の電極端子1aは、コンデンサC
1を介して基準交流電圧発生回路2の出力に接続されて
いる。基準交流電圧発生回路2は、交流信号源S1が抵
抗R1を介して、互いに逆極性に接続された定電圧ダイ
オードD1、D2に接続されて構成されている。
【0006】他方の電極端子1bは、整流回路3及び平
滑回路4を介してAD変換器5の被測定電圧入力端子に
接続されている。また、AD変換器5の他方の入力端子
には、直流電圧源E1、制限抵抗R2、定電圧ダイオー
ドD3とにより形成される参照電圧が印可されている。
AD変換器5は、入力された参照電圧を基準として被測
定電圧を計測してこれをデジタル信号に変換する。この
デジタル信号をCPUで読み取ることにより、電気伝導
率が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の電気伝導率測定装置では、部品の経時変化や温
度等の周囲の環境変化によって、基準交流電圧及び参照
電圧のための各電圧源の電圧が変動することがあり、こ
の電圧変動によって電気伝導率に測定誤差が生じる欠点
がある。
【0008】上記欠点を除くためには、電圧源の電圧変
動そのものを抑える必要があり、この場合、一般に、安
定化回路の部品の品質及び精度を高める手法が採用され
ている。しかし、高価な部品を採用するために電気伝導
率測定装置のコストが上昇するにも拘わらず、依然とし
て僅かの電圧変動は避けられず、測定精度の向上は困難
であった。
【0009】本発明は、上述の課題に鑑み、高精度に電
気伝導率を測定し得ると共に、コストの上昇を抑えるこ
とが出来る電気伝導率測定装置を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するためになされたものであって、基準交流電圧を
発生する基準交流電圧発生回路と、被測定物に接触し前
記基準交流電圧が印加される電極と、予め定めた参照電
圧を基準として前記電極からの出力信号をAD変換する
AD変換器とを備えた電気伝導率測定装置において、前
記AD変換器に供給する参照電圧の電圧源と前記基準交
流電圧発生回路の電圧源とを共通の電圧源で構成したこ
とを特徴とする。
【0011】ここで、本発明の電気伝導率測定装置で採
用する電極、及び、電圧源等の形式に特に限定はなく、
従来からこれらに採用されている通常のものが採用でき
る。AD変換器には、追従型や積分型等であって参照電
圧を基準として被測定電圧をAD変換する形式のものが
採用できる。電極からの交流信号電流を直流信号に変換
してAD変換器に入力する整流及び平滑回路を備えるこ
とも出来る。
【0012】また、基準交流電圧発生回路は、好ましく
は、前記電圧源と、この電圧源から電源が供給されるC
−MOSインバータ回路と、該C−MOSインバータ回
路の入力端子に交流信号を印加する交流信号源とを備え
る。この場合、基準交流電圧発生回路における電力損失
が少ないという利点がある。
【0013】
【作用】本発明の電気伝導率測定装置は、上述のように
構成されており、参照電圧を発生する電圧源と基準交流
電圧を発生するための電圧源とを共通の電圧源としたこ
とにより、この共通の電圧源の出力電圧が変動しても、
AD変換器に入力される参照電圧及び被測定電圧が同じ
比率で変動し、該双方の電圧変動が互いに相殺し合うの
で、AD変換の際に電圧変動に起因する誤差が生じるこ
とがない。
【0014】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例に基づいて、本
発明に係る電気伝導率測定装置について図面を参照して
説明する。
【0015】図1は本発明の一実施例の電気伝導率測定
装置の回路ブロック図である。直流電圧源E1は抵抗R
3を介して定電圧ダイオードD4のカソードに接続され
ており、これらによって安定化電源6が形成されてい
る。安定化電源6の出力電圧Vzは、AD変換器5の参
照電圧入力端子に参照電圧として入力されると共に、矩
形波発生回路8にも入力されている。矩形波発生回路8
とコンデンサC2とで基準交流電圧発生回路を形成する
【0016】矩形波発生回路8は、PチャネルMOS電
界効果型トランジスタ(以下、P−MOSトランジス
タ)Q1とNチャネルMOS電界効果型トランジスタ
(以下、N−MOSトランジスタ)Q2とからなるC−
MOSインバータ回路7と、この共通ゲートに接続され
た交流信号源S2とから構成されている。P−MOSト
ランジスタQ1とN−MOSトランジスタQ2の共通接
続されたドレインはコンデンサC2の一端に接続され、
その他端が電極1の一方の電極端子1aに接続されてい
る。また、電極1の他方の電極端子1bは整流回路3の
入力端子に接続され、その出力端子が平滑回路4に接続
されている。更に、平滑回路4の出力端子はAD変換回
路5の被測定電圧入力端子に接続されている。
【0017】次に、上記実施例の電気伝導率測定装置の
動作について説明する。定電圧ダイオードD4の端子間
電圧Vzは一定であり、この電圧Vzが、P−MOSト
ランジスタQ1のソースに印加され、また、AD変換器
5の参照電圧入力端子に印加されている。交流信号源S
2からの交流信号により、いま、P−MOSトランジス
タQ1がオン、N−MOSトランジスタQ2がオフであ
るとすると、C−MOSインバータ回路7の出力電圧は
Vzとなる。また、P−MOSトランジスタQ1がオ
フ、N−MOSトランジスタQ2がオンであると、C−
MOSインバータ回路7の出力電圧は0Vとなる。つま
り、C−MOSインバータ回路7の出力端子からは、交
流信号に同期して振幅Vzの矩形波が出力され、この矩
形波はコンデンサC2によってその直流分がカットさ
れ、基準交流電圧として電極1の電極端子1a、1b間
に印加される。この基準交流電圧の振幅も略Vzに等し
いことになる。
【0018】電極1の一対の電極端子1a、1bは被測
定対象である、容器内の水に浸されており、電極端子1
a、1b間に交流電圧が印加されると、水に溶存するイ
オン量に応じて電極端子1a、1b間に交流信号電流が
流れる。例えば、1μS/cmの電気伝導率の水の測定の
ときには、水の抵抗RはR=100kΩとなり、電極端
子1a、1b間に電圧1Vを印加すると、電極端子1
a、1b間には10μAの信号電流が流れる。この交流
信号電流は、整流回路3及び平滑回路4によって整流及
び平滑されて直流信号となり、AD変換器5の被測定電
圧入力端子に入力される。
【0019】いま、基準電圧源E1の出力電圧が変動す
る場合を考える。この場合、AD変換器5に入力される
参照電圧が変動すると共に、C−MOSインバータ回路
7に印加される基準電圧も変動する。従って、電気伝導
率に対応する交流信号電圧も電圧源の電圧の変動量に応
じて変動し、AD変換器5の被測定電圧入力端子に入力
される直流信号も変動する。しかし、AD変換器5の参
照電圧及び被測定電圧が同じ比率で変動するので、双方
の変動分が互いを相殺し、電圧源E1の出力の電圧変動
によってAD変換器5の変換時に誤差が生じることがな
い。
【0020】図2は、本発明に係る電気伝導率測定装置
の他の実施例を示している。この実施例では、定電圧ダ
イオードD4で得られる定電圧Vzを抵抗R5、R6に
よる抵抗分圧回路9によって抵抗分圧してAD変換器5
の参照電圧としたものである。他の回路構成は図1の実
施例と同一であるのでその構成の説明は省略する。抵抗
分圧回路9を用いることにより、AD変換器の被測定電
圧の電圧範囲が電圧源E1の電圧と合致しない場合に、
抵抗分圧回路9で任意の直流電圧に設定して参照電圧と
することができる。
【0021】以上、本発明をその好適な実施例に基づい
て説明したが、本発明の電気伝導率測定装置は上記各実
施例の構成にのみ限定されるものではなく、上記各実施
例の構成から種々の修正及び変更を加えた電気伝導率測
定装置も本発明の範囲に含まれる。例えば、整流及び平
滑回路は必ずしも備えなくともよく、この場合、AD変
換器では交流信号の瞬時値をAD変換する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
AD変換器の参照電圧の電圧源と電極に印可する基準交
流電圧発生回路の電圧源とを共通の電圧源で構成したこ
とにより、電圧源の出力電圧が変動しても、AD変換器
に入力される参照電圧及び被測定電圧が同じ比率で変動
し、その変動が互いに相殺されるため、電気伝導率の測
定が高精度に行われる利点がある。また、高度に安定化
した安定化電源を必要としないので、その部品の品質及
び精度も高く要求されず、製造コストを低減できる利点
もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気伝導率測定装置の一実施例を
示す回路図である。
【図2】本発明に係る電気伝導率測定装置の他の実施例
を示す回路図である。
【図3】従来の電気伝導率測定装置の一例を示す回路図
である。
【符号の説明】
1 電極 1a、1b 電極端子 2 基準交流電圧発生回路 3 整流回路 4 平滑回路 5 AD変換器 6 安定化電源 7 C−MOSインバータ回路 8 矩形波発生回路 9 抵抗分圧回路 C2 コンデンサ D4 定電圧ダイオード E1 直流電圧源 Q1 Pチャネル電界効果トランジスタ Q2 Nチャネル電界効果トランジスタ S2 交流信号源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準交流電圧を発生する基準交流電圧発
    生回路と、被測定物に接触し前記基準交流電圧が印加さ
    れる電極と、予め定めた参照電圧を基準として前記電極
    からの出力信号をAD変換するAD変換器とを備えた電
    気伝導率測定装置において、 前記AD変換器に供給する参照電圧の電圧源と前記基準
    交流電圧発生回路の電圧源とを共通の電圧源で構成した
    ことを特徴とする電気伝導率測定装置。
  2. 【請求項2】 前記基準交流電圧発生回路が、前記電圧
    源と、該電圧源に電源が供給されるC−MOSインバー
    タ回路と、該C−MOSインバータ回路の入力端子に交
    流信号を印加する交流信号源とを備える、請求項1に記
    載の電気伝導率測定装置。
  3. 【請求項3】 前記電極からの出力信号を直流信号に変
    換してAD変換器に入力する整流及び平滑回路を更に備
    える、請求項1又は2に記載の電気伝導率測定装置。
JP17942695A 1995-06-22 1995-06-22 電気伝導率測定装置 Pending JPH095371A (ja)

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