[發明專利]電導率的測試裝置和用電設備

在審

• 申請號: 201410653568.3
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN105652092A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 孟凡;馬志海;王新元;伍世潤;何新華;張建亮;陳逸凡
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術領域

本發明涉及電導率測試技術領域，具體而言，涉及一種電導率測試裝 置和一種用電設備。

背景技術

電導率作為物質的重要特性之一，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分類技術、材料分析技術、環境保護技術以及工 業生產控制技術中。

相關技術中，對于電導率的檢測通常是采用伏安特性曲線進行分析， 具體地，對測試電極施加電壓信號作為激勵信號，讀取流經測試電極的電 流信號，根據上述的電壓信號和電流信號確定待測物的電導率。但是，若 采用的直流電壓信號作為直流激勵信號，會導致測試電極的極化；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，同時交流激勵信號的測試結果并不能很好地兼容于數字電路， 因此不能為用戶提供直觀的電導率測試結果。此外，對于高電導率的物 質，由于其分辨率較低，因此無法準確地對其進行測試。

因此，如何能夠在避免測試電極被極化的前提下，準確地對物質的電 導率進行測試成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個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，準確地對待測試介質的電導率進行測試的電導率的測試裝置。

本發明的另一個目的在于提出了一種用電設備。

為實現上述目的，根據本發明的一個實施例，提出了一種電導率的測 試裝置，包括：方波發生源，用于產生方波信號；第一濾波電路，連接至 所述方波發生源，用于對所述方波發生源產生的所述方波信號進行濾波處 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化為相 應的電壓信號；倍頻電路，連接至所述電流檢測電路，用于對所述電壓信 號進行倍頻處理；信號處理電路，連接至所述倍頻電路，用于根據經過所 述倍頻電路處理后的電壓信號確定所述待測試介質的電導率。

根據本發明的實施例的電導率的測試裝置，通過將第一濾波電路連接 至方波發生源，以對所述方波信號進行濾波處理，最終獲得不含直流成分 的正弦信號，可以避免相關技術中采用直流激勵信號，或直接采用未經處 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；同時，由于 是通過對方波信號進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定的幅值和頻率，進而可以確保電導率測試結果 的準確度。

而由于在激勵信號的頻率、待測試介質的阻抗滿足一定條件時，電流 檢測電路輸出的電壓信號的幅值與待測試介質的電導率呈近似正比的單調 遞增關系，因此通過設置倍頻電路對電流檢測電路輸出的電壓信號進行倍 頻處理，可以使測量結果與待測試介質的電導率呈現近平方關系，進而能 夠實現對高電導率的介質進行準確的測量。

此外，本發明提出的電導率的測試裝置的成本較低，便于實現電導率 的測試裝置的批量生產和應用，如應用在凈水機中實現對凈水機水質的檢 測，或用于對電解質、肉制品、糧食水分、土壤水分等的測量。

另外，根據本發明的上述實施例的電導率的測試裝置，還可以具有如 下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，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，用于檢測經過所述倍頻電路處理后的電壓信號 的峰值；模數轉換器，連接至所述峰值檢測電路，用于對所述峰值檢測電 路檢測到的峰值進行模數轉換處理，以得到數字信號；微處理器，連接至 所述模數轉換器，用于根據所述數字信號確定所述待測試介質的電導率。

根據本發明的實施例的電導率的測試裝置，通過在信號處理電路中依 次設置峰值檢測電路、模數轉換器以及微處理器，可以使得測試得到的電 導率值兼容于數字電路。具體地，通過將模擬信號量化為數字信號，可以 使用戶更加直觀地查看測試的電導率，提升了用戶體驗。

根據本發明的一個實施例，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過所述倍頻電路處理后的電壓信號進行濾波和降噪 處理。