一种三角波激励并积分处理的溶液电导率测量关键电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种三角波激励并积分处理的溶液电导率测量关键电路：由电导池、3个运放、2个电容、6个电阻组成。电导池一端接三角波激励电压信号，另一端接运放1的反向输入端；运放1的反向输入端与输出端之间通过电阻R5相连，同向输入端通过电阻R6连接到信号地，输出端通过电阻R3连接到运放2的反向输入端；运放2的反向输入端与输出端之间通过电容C2相连，同向输入端通过电阻R4连接到信号地；运放3的反向输入端与输出端通过电容C1相连，反向输入端通过电阻R1连接到三角波激励电压信号，同向输入端通过电阻R2连接到信号地。本方案完全消除电极分布电容的影响，可消除随机性干扰对测量精度的影响，测量稳定度高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及溶液电导率或电阻率的测量方法，尤其涉及采用三角波为激励信号的测量方法，是精确规避电极分布电容影响的溶液电导率或电阻率测量所需的关键电路。
技术介绍
溶液电导率的基本测量方法是测量施加在置入溶液的电极的两端上的电压Ud和流过电极的电流I，计算电极之间的电阻R = Ud/I，再用G = K/R计算溶液的电导率，其中K为电极常数。但置入溶液内的电极在通电后会产生极化，使测得的电压Ud实质上不是溶液本身两端的电压，而是施加在溶液电阻串联一个涉及溶液/金属电极界面过程的双电层电容的两个虚拟电子器件上的电压，因此公式R = UD/I存在理论误差；为了减小电极极化对测量准确度的影响，基本方法是在电极上施加正负极性对称的交流激励信号，但是在交流激励信号作用下，测得的电流I并不是单纯流过溶液的电流，而是流过溶液电阻支路并联电极分布电容(包含电极极间电容与电极引线电容)支路的总电流，因此使用交流激励方法在减小电极极化影响的同时却引入了电极分布电容对测量的影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可以准确消除电极分布电容对测量的不利影响，获得溶液电导率或电阻率的测量方法所用的关键电路。实现上述目的的技术方案是:方法:将电极置入被测溶液中，采用电压幅值为U、周期为2T的交流对称三角波电压信号对电极进行激励，在激励 电压信号的上波段或者下波段时段内任意取两个不同时刻tl和t2,计算tl和t2的中间时刻tm,在[tl,tm]和[tl,t2]两个积分区间对激励电压和电极响应电流进行积分，按下面两式之一计算获得所需测定的溶液电阻值Rx ;

【技术保护点】
一种三角波激励并积分处理的溶液电导率测量关键电路，其特征在于：对激励电压信号和电极响应的电流信号的积分电路是关键电路，由电导池、运放1、运放2、运放3、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6组成；电导池的一端接三角波激励电压信号u，另一端接运放1的反向输入端；运放1的反向输入端与输出端Ur之间通过电阻R5相连，运放1的同向输入端通过电阻R6连接到信号地，运放1的输出端Ur通过电阻R3连接到运放2的反向输入端；运放2的反向输入端与输出端Ui之间通过电容C2相连，运放2的同向输入端通过电阻R4连接到信号地，运放2的输出端Ui就是电极响应电流i的积分，接后续处理电路；运放3的反向输入端与输出端Uv通过电容C1相连，运放3的反向输入端通过电阻R1连接到三角波激励电压信号u，运放3的同向输入端通过电阻R2连接到信号地，运放3的输出端Uv就是三角波激励电压信号u的积分，接后续处理电路。

【技术特征摘要】
1.一种三角波激励并积分处理的溶液电导率测量关键电路，其特征在于:对激励电压信号和电极响应的电流信号的积分电路是关键电路，由电导池、运放1、运放2、运放3、电容Cl、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6组成；电导池的一端接三角波激励电压信号U，另一端接运放I的反向输入端；运放I的反向输入端与输出端Ur之间通过电阻R5相连，运放I的同向输入端通过电阻R6连接到信号地，运放I的输出端Ur通过电阻R3连接到运放2的反向输入端；运放2的反向输入端与输出端Ui之间通过电容C2相连，运放2的同向输入端通过电阻R4连接到信号地，运放2的输出端Ui就是电极响应电流i的积分，接后续...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晓东，郑华，林潇，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：新型
国别省市：福建;35