電導(dǎo)率的測試裝置和用電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電導(dǎo)率測試技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電導(dǎo)率測試裝置和一種用電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電導(dǎo)率作為物質(zhì)的重要特性之一，并且以其檢測原理簡單、檢測裝置成本低而被廣泛用于物質(zhì)分類技術(shù)、材料分析技術(shù)、環(huán)境保護(hù)技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)控制技術(shù)中。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，對于電導(dǎo)率的檢測通常是采用伏安特性曲線進(jìn)行分析，具體地，對測試電極施加電壓信號作為激勵信號，讀取流經(jīng)測試電極的電流信號，根據(jù)上述的電壓信號和電流信號確定待測物的電導(dǎo)率。但是，若采用的直流電壓信號作為直流激勵信號，會導(dǎo)致測試電極的極化；若直接采用交流電壓信號作為交流激勵信號，則對交流激勵信號的幅值和頻率的穩(wěn)定性要求較高，而且會由于交流激勵信號中包含有直流成分造成測試電極的極化，同時(shí)交流激勵信號的測試結(jié)果并不能很好地兼容于數(shù)字電路，因此不能為用戶提供直觀的電導(dǎo)率測試結(jié)果。此外，對于高電導(dǎo)率的物質(zhì)，由于其分辨率較低，因此無法準(zhǔn)確地對其進(jìn)行測試。
[0004]因此，如何能夠在避免測試電極被極化的前提下，準(zhǔn)確地對物質(zhì)的電導(dǎo)率進(jìn)行測試成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種能夠在避免測試電極被極化的前提下，準(zhǔn)確地對待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率進(jìn)行測試的電導(dǎo)率的測試裝置。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出了一種用電設(shè)備。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提出了一種電導(dǎo)率的測試裝置，包括:方波發(fā)生源，用于產(chǎn)生方波信號；第一濾波電路，連接至所述方波發(fā)生源，用于對所述方波發(fā)生源產(chǎn)生的所述方波信號進(jìn)行濾波處理，得到不包含直流成分的正弦信號，以將所述正弦信號作為測試電壓；測試電極單元，包括一組測試電極，所述測試電極單元連接至所述第一濾波電路，用于將所述測試電壓施加在待測試介質(zhì)上；電流檢測電路，用于檢測流過所述測試電極單元的電流信號，并將檢測到的電流信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓信號；倍頻電路，連接至所述電流檢測電路，用于對所述電壓信號進(jìn)行倍頻處理；信號處理電路，連接至所述倍頻電路，用于根據(jù)經(jīng)過所述倍頻電路處理后的電壓信號確定所述待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過將第一濾波電路連接至方波發(fā)生源，以對所述方波信號進(jìn)行濾波處理，最終獲得不含直流成分的正弦信號，可以避免相關(guān)技術(shù)中采用直流激勵信號，或直接采用未經(jīng)處理的包含有直流成分的交流激勵信號而造成電極的極化效應(yīng)；同時(shí)，由于是通過對方波信號進(jìn)行濾波處理后得到的正弦信號，因此可以保證施加在電極上的交流激勵具有穩(wěn)定的幅值和頻率，進(jìn)而可以確保電導(dǎo)率測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0010]而由于在激勵信號的頻率、待測試介質(zhì)的阻抗?jié)M足一定條件時(shí)，電流檢測電路輸出的電壓信號的幅值與待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率呈近似正比的單調(diào)遞增關(guān)系，因此通過設(shè)置倍頻電路對電流檢測電路輸出的電壓信號進(jìn)行倍頻處理，可以使測量結(jié)果與待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率呈現(xiàn)近平方關(guān)系，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對高電導(dǎo)率的介質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。
[0011]此外，本發(fā)明提出的電導(dǎo)率的測試裝置的成本較低，便于實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率的測試裝置的批量生產(chǎn)和應(yīng)用，如應(yīng)用在凈水機(jī)中實(shí)現(xiàn)對凈水機(jī)水質(zhì)的檢測，或用于對電解質(zhì)、肉制品、糧食水分、土壤水分等的測量。
[0012]另外，根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號處理電路，包括:峰值檢測電路，連接至所述倍頻電路，用于檢測經(jīng)過所述倍頻電路處理后的電壓信號的峰值；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接至所述峰值檢測電路，用于對所述峰值檢測電路檢測到的峰值進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以得到數(shù)字信號；微處理器，連接至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述數(shù)字信號確定所述待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過在信號處理電路中依次設(shè)置峰值檢測電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及微處理器，可以使得測試得到的電導(dǎo)率值兼容于數(shù)字電路。具體地，通過將模擬信號量化為數(shù)字信號，可以使用戶更加直觀地查看測試的電導(dǎo)率，提升了用戶體驗(yàn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號處理電路，還包括:第二濾波電路，所述峰值檢測電路通過所述第二濾波電路連接至所述倍頻電路，所述第二濾波電路用于對經(jīng)過所述倍頻電路處理后的電壓信號進(jìn)行濾波和降噪處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過在倍頻電路與峰值檢測電路之間設(shè)置第二濾波電路，以對倍頻電路處理后的電壓信號進(jìn)行濾波處理，降低了測試信號的噪聲和波動情況，進(jìn)而可以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述信號處理電路，還包括:第三濾波電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過所述第三濾波電路連接至所述峰值檢測電路，所述第三濾波電路用于對所述峰值檢測電路輸出的電壓峰值信號進(jìn)行濾波和降噪處理。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過在峰值檢測電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間設(shè)置第三濾波電路，以對峰值檢測電路輸出的電壓信號進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步地降低了測試信號的噪聲和波動情況，進(jìn)而也可以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述微處理器包括所述方波發(fā)生源。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過將方波發(fā)生源設(shè)置于所述微處理器中，可以通過微處理器對方波發(fā)生源進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和修改，如微處理器為單片機(jī)，可以由單片機(jī)輸出方波信號。另外，采用方波發(fā)生源降低了電導(dǎo)率的測試裝置的整體成本，具體地，方波信號最容易獲得正弦信號的信號之一，因此，不必采用高昂地設(shè)備來獲取無直流成分的正弦波信號。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述微處理器還用于:對所述方波發(fā)生源產(chǎn)生所述方波信號的方式進(jìn)行控制。其中，微處理器可以控制方波發(fā)生源持續(xù)產(chǎn)生方波信號，以實(shí)現(xiàn)對待測試介質(zhì)的持續(xù)測試，如對凈水機(jī)水路的電導(dǎo)率進(jìn)行持續(xù)測試；當(dāng)然，微處理器也可以控制方波發(fā)生源在某一時(shí)刻產(chǎn)生方波信號，以實(shí)現(xiàn)對待測試介質(zhì)的間斷測試，即在需要測試時(shí)才進(jìn)行測試，如對土壤水分、肉制品的測試等。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述微處理器包括:判斷電路，用于判斷確定的所述待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率是否處于預(yù)設(shè)的電導(dǎo)率范圍內(nèi)；提示電路，連接至所述判斷電路，用于在所述判斷電路判定所述待測試介質(zhì)的電導(dǎo)率不處于所述預(yù)設(shè)的電導(dǎo)率范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出提示信號。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過在微處理器中設(shè)置判斷電路和提示電路，可以實(shí)現(xiàn)在確定電導(dǎo)率后，根據(jù)電導(dǎo)率和預(yù)設(shè)電導(dǎo)率范圍的比較，來確定電導(dǎo)率所對應(yīng)的物質(zhì)狀態(tài)，并且通過將判定結(jié)果提示給用戶，使用戶更加直觀地獲取物質(zhì)狀態(tài)，提升了用戶體驗(yàn)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一濾波電路包括:由帶通濾波器和π型濾波器組合而成的濾波電路。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電導(dǎo)率的測試裝置，通過帶通濾波器和π型濾波器組合而成的濾波電路作為第一濾波電路，有效