本发明专利技术公开了一种电导特征检测电路、检测方法及检测装置，包括：文氏振荡桥电路，包括接入运算放大器输入端的幅度控制电路以及选频电路；选频电路用于切换文氏振荡桥电路的目标输出信号的频率值，幅度控制电路用于确定目标输出信号的稳定幅度值；待检测物质，待检测物质的第一端用于接地，待检测物质的第二端与选频电路串接；文氏振荡桥电路具有第一状态和第二状态，根据第一状态时的第一输出频率以及第二状态时的第二输出频率得到待检测物质的电导特性。可见，本发明专利技术能够通过电路装置实现文氏电桥不同频率输出，进而通过频率确定电导特征，提高文氏电桥振荡电路的稳定性，从而保证了电导特征检测的精度和重复性，并且简化了测试过程和时间。试过程和时间。试过程和时间。
【技术实现步骤摘要】
一种电导特征检测电路、检测方法及检测装置
[0001]本专利技术涉及传感器检测
，具体是涉及一种电导特征检测电路及检测方法。
技术介绍
[0002]电导特征是物质的重要特征之一，并且电导特征的检测原理简单、检测装置成本低；因此，电导特征的检测被广泛应用于物质分类技术、材料分析技术、环境保护技术以及工业生产控制技术中。
[0003]实际应用过程中，电导特征测量通常采用三电极构成的文氏交流电桥，在检测电导特性时，需要确保文氏交流桥电路中的RC串并联网络中的电阻和电容为固定值，或者满足一定的温漂误差时，最终测得的文氏交流电桥的频率输出才与待检测物体的电导特性成固定关系。
[0004]为了保证RC串并联网络中的电阻和电容为固定值，或者满足一定的温漂误差，需要复杂的硬件或软件补偿方式才能达成，导致电导特征检测的精度受硬件补偿电路精度的影响非常大。
技术实现思路
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种电导特征检测电路、检测方法及检测装置，能够通过电路装置实现文氏电桥不同频率输出，进而通过频率确定电导特征，无需考虑文氏电桥电路中的电阻和电容参数，提高文氏电桥振荡电路的稳定性，从而保证了电导特征检测的精度和重复性，并且简化了测试过程和时间。
[0006]本专利技术所述的一种电导特征检测电路，包括文氏振荡桥电路、待检测物质，所述文氏振荡桥电路包括接入幅度运算放大器输入端幅度控制电路及选频电路，所述待检测物质的第一端接地，所述待检测物质的第二端与所述选频电路串接；
[0007]其中，所述选频电路用于切换文氏振荡桥电路的目标输出信号的频率值，使所述文氏振荡桥电路的输出状态为第一状态或第二状态，根据不同输出状态的输出频率计算待检测物质的电导特性；其中，所述第一状态或第二状态均为文氏振荡桥的稳定振荡状态；
[0008]所述幅度控制电路用于确定所述目标输出信号的稳定幅度值。
[0009]进一步的，所述选频电路包括RC并联电路、第一开关装置以及RC串联电路，其中：
[0010]所述RC并联电路包括并联接入的第一电阻R1及第一电容C1，所述RC并联电路的第一端与所述运算放大器的反向输入端电连接，所述RC并联电路的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；
[0011]所述RC串联电路包括串接的第二电阻R2及第二电容C2，所述RC串联电路的第一端与所述待检测物质的第二端电连接，所述RC串接电路的第二端与所述运算放大器的反向输入端电连接；
[0012]第一开关装置K1与所述第二电阻R2并联,所述第一开关装置K1通过其闭合或断
开，从而控制短接所述第二电阻R2使所述文氏振荡桥电路的输出状态为第一状态或第二状态。
[0013]进一步的，所述幅度控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、检测电路及第二开关装置K2，其中：
[0014]所述第三电阻R3的第一端接地，第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端电连接；
[0015]所述第四电阻R4的第二端与所述运算放大器的正向输入端电连接；
[0016]所述第五电阻R5的第一端与所述运算放大器的正向输入端电连接，第五电阻R5的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；
[0017]所述检测电路用于控制所述第二开关装置K2的开启或闭合，所述检测电路的第一端与所述第二开关装置K2电连接，检测电路的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；
[0018]第二开关装置K2用于控制短接所述第三电阻R3以改变所述运算放大器的放大倍数。
[0019]进一步的，所述第二开关装置K2为三极管或MOS管。
[0020]进一步的，所述RC串联电路与所述待检测物质R
w
之间还包括一个串联的第六电阻R6，所述第六电阻R6用于在当所述待检测物质R
w
的阻值为零时避免所述文氏振荡桥电路停振。
[0021]一种采用上述检测电路对电导特征检测的方法，其步骤为：
[0022]在所述第一状态时，确定所述文氏振荡桥电路的第一输出频率；
[0023]在所述第二状态时，确定所述文氏振荡桥电路的第二输出频率；
[0024]根据所述第一输出频率及所述第二输出频率，计算所述待检测物质的电导特征。
[0025]进一步的，根据所述第一输出频率、所述第二输出频率以及预设的电导特征算法，确定出所述待检测物质的阻值；
[0026]根据所述待检测物质的阻值，确定所述待检测物质的电导特征；
[0027]其中，所述电导特征算法具体为：
[0028][0029]其中，R
w
为所述待检测物质的阻值，f1为所述第一输出频率，f2为所述第二输出频率，R2为所述第二电阻的阻值。
[0030]进一步的，所述第一状态时，确定出所述文氏振荡桥电路的第一输出频率，包括：
[0031]在所述第一状态时，判断所述检测电路是否满足第一预设条件，所述第一预设条件用于表示所述文氏振荡桥电路处于第一稳定振荡状态；当判断出所述检测电路满足所述第一预设条件时，控制所述第二开关装置断开，确定出所述文氏振荡桥电路的第一输出频率；
[0032]其中，所述在所述第二状态时，确定出所述文氏振荡桥电路的第二输出频率，包括：
[0033]在所述第二状态时，判断所述检测电路是否满足第二预设条件，所述第二预设条件用于表示所述文氏振荡桥电路处于第二稳定振荡状态；当判断出所述检测电路满足所述
第二预设条件时，控制所述第二开关装置断开，确定出所述文氏振荡桥电路的第二输出频率。
[0034]一种电导特征检测装置，所述装置用于执行上述电导特征检测方法中的部分或全部步骤。
[0035]本专利技术的有益效果为：本专利技术以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，并引入电压串联负反馈，两个网络构成桥路，一对顶点作为输出电压，一对顶点作为放大电路的净输入电压，构成本专利技术所述的文氏振荡桥电路。所述文氏振荡桥电路的选频电路用于切换文氏振荡桥电路的目标输出信号的频率值以改变文氏振荡桥电路的输出状态，文氏振荡桥电路的幅度控制电路用于确定目标输出信号的稳定幅度值；所述文氏振荡桥电路具有第一状态和第二状态，在第一状态时目标输出信号的频率为第一输出频率；在第二状态时目标输出信号的频率为第二输出频率；第一输出频率以及第二输出频率用于得到待检测物质的电导特性。本专利技术能够通过电路装置实现文氏电桥不同频率输出，进而通过频率确定电导特征，无需考虑文氏电桥电路中的电阻和电容参数，提高文氏电桥振荡电路的稳定性，从而保证了电导特征检测的精度和重复性，并且简化了测试过程和时间。
附图说明
[0036]图1是本专利技术所述的电导特征检测电路的示意图；
[0037]图2是本专利技术所述的幅度控制电路及选频电路的一种连接结构示意图；
[0038]图3是本专利技术所述的幅度控制电路及选频电路另一种连接结构示意图；
[0039]图4是本专利技术所述的电导特征检测方法的流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电导特征检测电路，其特征在于，包括文氏振荡桥电路、待检测物质，所述文氏振荡桥电路包括接入幅度运算放大器输入端幅度控制电路及选频电路，所述待检测物质的第一端接地，所述待检测物质的第二端与所述选频电路串接；其中，所述选频电路用于切换文氏振荡桥电路的目标输出信号的频率值，使所述文氏振荡桥电路的输出状态为第一状态或第二状态，根据不同输出状态的输出频率计算待检测物质的电导特性；其中，所述第一状态或第二状态均为文氏振荡桥的稳定振荡状态；所述幅度控制电路用于确定所述目标输出信号的稳定幅度值。2.根据权利要求1所述的一种电导特征检测电路，其特征在于，所述选频电路包括RC并联电路、第一开关装置以及RC串联电路，其中：所述RC并联电路包括并联接入的第一电阻R1及第一电容C1，所述RC并联电路的第一端与所述运算放大器的反向输入端电连接，所述RC并联电路的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；所述RC串联电路包括串接的第二电阻R2及第二电容C2，所述RC串联电路的第一端与所述待检测物质的第二端电连接，所述RC串接电路的第二端与所述运算放大器的反向输入端电连接；第一开关装置K1与所述第二电阻R2并联,所述第一开关装置K1通过其闭合或断开，从而控制短接所述第二电阻R2使所述文氏振荡桥电路的输出状态为第一状态或第二状态。3.根据权利要求1所述的一种电导特征检测电路，其特征在于，所述幅度控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、检测电路及第二开关装置K2，其中：所述第三电阻R3的第一端接地，第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端电连接；所述第四电阻R4的第二端与所述运算放大器的正向输入端电连接；所述第五电阻R5的第一端与所述运算放大器的正向输入端电连接，第五电阻R5的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；所述检测电路用于控制所述第二开关装置K2的开启或闭合，所述检测电路的第一端与所述第二开关装置K2电连接，检测电路的第二端与所述运算放大器的输出端电连接；第二开关装置K2用于控制短接所述第三电阻R3以改变所述运算放大器的放大倍数。4.根据权利要求3所述的一种电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩，韩广辉，尚晓东，高俊亮，李季阳，崔健，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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