电导率的测试装置和用电设备的制造方法_2

文档序号:9886227阅读:来源:国知局
定所述待测试介质的电导率不处于所述预设的电导率范围内时,发出提示信号。
[0029]根据本发明的实施例的电导率的测试装置,通过在微处理器中设置判断电路和提示电路,可以实现在确定电导率后,根据电导率和预设电导率范围的比较,来确定电导率所对应的物质状态,并且通过将判定结果提示给用户,使用户更加直观地获取物质状态,提升了用户体验。
[0030]根据本发明的一个实施例,所述第一滤波电路包括:由带通滤波器和π型滤波器组合而成的滤波电路。
[0031]根据本发明的实施例的电导率的测试装置,通过带通滤波器和π型滤波器组合而成的滤波电路作为第一滤波电路,有效地获得了不含直流成分的正弦信号,进而避免了直流信号造成的电极极化效应;并且能够确保得到正弦信号具有稳定的幅值和频率,进而可以确保电导率测试结果的准确度。
[0032]根据本发明的一个实施例,所述正弦信号为具有单一波形的正弦信号,或由多个波形的正弦信号叠加组成的正弦信号。具体地,施加在电极上的激励信号可以是单一的正弦信号,也可以是多正弦信号同时进行激励,以实现多频率处的电阻抗信息的获取。
[0033]根据本发明的另一个方面的实施例,还提出了一种用于用电设备,包括:如上述任一项技术方案所述的电导率的测试装置。用电设备可以是净水机等。
[0034]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0035]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0036]图1示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置的结构示意图;
[0037]图2示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置中的第一滤波电路的结构不意图;
[0038]图3示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置中的电流采样电路的结构不意图;
[0039]图4示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置的倍频电路的结构示意图;
[0040]图5示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置的峰值检测电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0042]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0043]图1示出了根据本发明的实施例的电导率的测试装置的结构示意图。
[0044]如图1所示,根据本发明的实施例的电导率的测试装置,包括:方波发生源102,用于产生方波信号;第一滤波电路104,连接至所述方波发生源102,用于对所述方波发生源102产生的所述方波信号进行滤波处理,得到不包含直流成分的正弦信号,以将所述正弦信号作为测试电压;测试电极单元106,包括并联连接的至少三组测试电极,所述测试电极单元106连接至所述第一滤波电路104,用于将所述测试电压施加在待测试介质116上;电流检测电路,用于检测流过所述测试电极单元106的电流信号,并将检测到的电流信号转化为相应的电压信号;开关电路114,连接在所述测试电极单元106和所述电流检测电路108之间,用于控制所述至少三组测试电极中每组测试电极的工作状态;倍频电路110,连接至所述电流检测电路108,用于对所述电压信号进行倍频处理;信号处理电路112,连接至所述倍频电路110,用于根据经过所述倍频电路110处理后的电压信号确定所述待测试介质116的电导率。
[0045]通过将第一滤波电路104连接至方波发生源102,以对方波发生源102产生的方波信号进行滤波处理,最终获得不含直流成分的正弦信号,可以避免相关技术中采用直流激励信号,或直接采用未经处理的包含有直流成分的交流激励信号而造成电极的极化效应;同时,由于是通过对方波信号进行滤波处理后得到的正弦信号,因此可以保证施加在测试电极上的交流激励具有稳定的幅值和频率,进而可以确保电导率测试结果的准确度。
[0046]另外,通过设置开关电路114以控制每组测试电极的工作状态,增强了电导率的测试装置的测试多样性,即可以通过开关电路114的简单切换,实现由不同的测试电极对待测试介质进行测试,满足了不同测试场景的需要,如对于电导率成像领域,实现了通过至少三组电极对待测试介质的不同点的电导率进行测试。优选地,至少三组测试电极中在同一时刻可以仅有一组测试电极工作,以避免至少三组测试电极测试的信号之间产生干扰。
[0047]而由于在激励信号的频率、待测试介质的阻抗满足一定条件时,电流检测电路108输出的电压信号的幅值与待测试介质116的电导率呈近似正比的单调递增关系,因此通过设置倍频电路对电流检测电路108输出的电压信号进行倍频处理,可以使测量结果与待测试介质116的电导率呈现近平方关系,进而能够实现对高电导率的介质进行准确的测量。
[0048]此外,本发明提出的电导率的测试装置的成本较低,便于实现电导率的测试装置的批量生产和应用,如应用在水质(饮用水等)、重金属污染、皮肤(人体皮肤水分、脂肪、皮肤病)、电解质(酸或碱)、生物组织(疾病,如乳腺癌、前列腺癌等)、肉制品(牛肉、猪肉、驴肉、狗肉、鸡肉、鸭肉等肉制品变质检测)、粮食(大米、小麦等谷物)水分、土壤水分、液态介质液位、温度测量、酒精度、油包水、水包油、电磁无损检测等电导率的测量中。
[0049]其中,方波发生源102可以产生固定频率、低电平为零的方波信号,当然,方波发生源102产生的方波信号的低电平也可以大于O或小于O。第一滤波电路104可以将方波信号中除基础谐波之外的所有谐波成分滤除,以将基础谐波作为激励信号,当然,也可以将其他谐波成分作为激励信号。
[0050]另外,根据本发明的上述实施例的电导率的测试装置,还可以具有如下附加的技术特征:
[0051]根据本发明的一个实施例,所述信号处理电路112,包括:峰值检测电路1122,连接至所述倍频电路110,用于检测经过所述倍频电路110处理后的电压信号的峰值;模数转换器1124,连接至所述峰值检测电路1122,用于对所述峰值检测电路1122检测到的峰值进行模数转换处理,以得到数字信号;微处理器1126,连接至所述模数转换器1124,用于根据所述数字信号确定所述待测试介质116的电导率。
[0052]通过在信号处理电路112中依次设置峰值检测电路1122、模数转换器1124以及微处理器1126,可以使得测试得到的电导率值兼容于数字电路。具体地,通过将模拟信号量化为数字信号,可以使用户更加直观地查看测试的电导率,提升了用户体验。
[0053]根据本发明的一个实施例,所述信号处理电路112,还包括:第二滤波电路(图中未示出),所述峰值检测电路1122通过所述第二滤波电路连接至所述倍频电路110,所述第二滤波电路用于对经过所述倍频电路110处理后的电压信号进行滤波和降噪处理。
[0054]通过在倍频电路110与峰值检测电路1122之间设置第二滤波电路,以对倍频电路110处理后的电压信号进行滤波处理,降低了测试信号的噪声和波动情况,进而可以保证测试结果的准确度。
[0055]根据本发明的一个实施例,所述信号处理电路112,还包括:第三滤波电路(图中未示出),所述模数转换器1124通过所述第三滤波电路连接至所述峰值检测电路1122,所述第三滤波电路用于对所述峰值检测电路1122输出的电压峰值信号进行滤波和降噪处理。
[0056]通过在峰值检测电路1122与模数转换器1124之间设置第三滤波电路,以对峰值检测电路1122输出的电压信号进行滤波处理,进一步地降低了测试信号的噪声和波动情况,进而也可以保证测试结果的准确度。
[0057]根据本发明的一个实施例,所述微处理器1126包括所述方波发生源102。
[0058]通过将方波发生源102设置于所述微处理器1126中,可以通过微处理器1126对方波发生源102进行参数设定和修改,如微处理器1126为单片机,可以
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