[發明專利]電導率信號采集電路及測試裝置

有效

• 申請號: 202011632858.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112798866B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 金慶輝;施偉嘉;胡凱凱;王思遠;謝書鴻;趙建龍
• 申請（專利權）人: 江蘇中天科技股份有限公司;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G05B19/042
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 李艷霞

本發明提供一種電導率信號采集電路及測試裝置，該電導率信號采集電路，包括連接端，與所述連接端均電連接的自激電壓源模塊、第一電壓信號轉換模塊及電流信號轉換模塊，所述連接端用以電連接至電導率傳感器，所述自激電壓源模塊通過所述連接端為所述電導率傳感器提供供電電壓，所述第一電壓信號轉換模塊通過所述連接端接收所述電導率傳感器輸入的第一電壓信號，并轉換成第一電導率采集信號，所述電流信號轉換模塊通過所述連接端接收所述電導率傳感器輸入的電流信號，并轉換成第二電導率采集信號。本發明提供的電導率信號采集電路結構簡單，制造成本較低，可有效地準確地采集測量四電極電導率傳感器輸出的信號。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，具體涉及一種電導率信號采集電路及測試裝置。

背景技術

目前，電導率信號采集電路大多采用二電極信號采集電路的方式。即在電導率傳感器的輸入端加上一個頻率與幅值恒定的方波電壓信號，在其輸出端通過運算放大器將電導率傳感器上的電壓信號放大，并減小信號的輸出電阻，同時，將電流/電壓轉換電路與電導率傳感器串聯，使傳感器上的電流信號通過電壓的形式輸出。將輸出電壓信號與輸出電流信號進行脈沖采樣，并用模擬/數字(Analog-to-Digital，A/D)轉換器將模擬信號轉換為數字信號，處理器讀取數字信號進行數據轉換與處理后，以得到傳感器測量的電導率值。

然而傳統的電導率信號采集電路體積較大，需要大量的元器件，導致其成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電路簡化的電導率信號采集電路及具有該電導率信號采集電路的測試裝置。

本發明一方面提供一種電導率信號采集電路，包括連接端，與所述連接端均電連接的自激電壓源模塊、第一電壓信號轉換模塊及電流信號轉換模塊，所述連接端用以電連接至電導率傳感器，所述自激電壓源模塊通過所述連接端為所述電導率傳感器提供供電電壓，所述第一電壓信號轉換模塊通過所述連接端接收所述電導率傳感器輸入的第一電壓信號，并轉換成第一電導率采集信號，所述電流信號轉換模塊通過所述連接端接收所述電導率傳感器輸入的電流信號，并轉換成第二電導率采集信號。

可選的，所述自激電壓源模塊為有源振蕩電路，用以將一直流電壓轉換為交流電壓，并通過所述連接端輸入至所述電導率傳感器。

可選的，所述連接端包括第一端子，所述自激電壓源模塊包括第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻及第一運算放大器，所述第一電容的第一端電連接至所述第一運算放大器的反向輸入端及所述第四電阻的第一端，所述第一電容的第二端接地，所述第一電阻的第一端電連接至所述第一運算放大器的正向輸入端及所述第三電阻的第一端，所述第一電阻的第二端接地，所述第三電阻的第二端通過所述第二電阻電連接至至所述第一運算放大器的輸出端，所述第四電阻的第二端電連接至所述第二電阻與所述第三電阻之間，所述第一端子電連接至所述第二電阻與所述第三電阻的第二端之間，用以接收所述自激電壓源模塊輸出的所述供電電壓，并將所述供電電壓輸入至所述電導率傳感器。

可選的，所述自激電壓源模塊還包括第一二極管及第二二極管，所述第一二極管的正極電連接至所述第二電阻與所述第三電阻之間，所述第一二極管的負極接地，所述第二二極管的正極接地，所述第二二極管的負極電連接至所述第一二極管的正極，所述第一端子電連接至所述第二二極管的負極與所述第一二極管的正極之間，以接收所述自激電壓源模塊輸出的所述供電電壓，并將所述供電電壓輸入至所述電導率傳感器。

可選的，所述自激電壓源模塊還包括第五運算放大器，所述第五運算放大器的正向輸入端電連接至所第二二極管的負極與所述第一二極管的正極之間，所述第五運算放大器的反向輸入端電連接至所述第五運算放大器的輸出端，所述第五運算放大器的輸出端電連接至所述第一端子，以接收所述自激電壓源模塊輸出的所述供電電壓，并將所述供電電壓輸入至所述電導率傳感器。