[實用新型]一種TDS檢測電路及裝置

有效

• 申請號: 202023147791.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN213779951U
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 陳耿;王熙;黃鵬;楊智程;曹幼霖;張峰;曾培釗
• 申請（專利權）人: 成都清渟科技有限公司;湖南清渟科技有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

本實用新型公開了一種TDS檢測電路及裝置，屬于TDS檢測電路技術領域，檢測電路包括控制單元、激勵信號轉換電路單元；激勵信號轉換電路單元包括電容器和減法運算電路模塊，用于將控制單元輸出的直流激勵信號轉換為交流激勵信號；控制單元、電容器、減法運算電路模塊順次連接，減法運算電路模塊輸出端與TDS傳感器連接。本實用新型控制單元輸出的直流激勵信號經電容器隔直通交、減法運算電路模塊將信號向下平移，進而得到交流激勵信號，通過交流激勵信號激勵TDS傳感器的檢測電極，進而保護TDS傳感器的檢測電極不被污染，避免了TDS傳感器的檢測電極“結垢”問題，實現TDS長期連續檢測的同時提高了檢測精度。

技術領域

本實用新型涉及TDS檢測電路技術領域，尤其涉及一種TDS檢測電路及裝置。

背景技術

目前常見的TDS檢測電路原理大多采用直流信號驅動TDS傳感器的檢測電極，利用函數關系將檢測電壓轉化為被測水體TDS值，該檢測手段存在以下問題：

1、直流信號驅動，容易造成檢測電極“結垢”。這種測量方式在測量較大TDS值水體時，檢測電極會吸附水中雜質各類離子，如水銹、泥沙、鈣離子、鎂離子等，日積月累后電極上會附著一層水垢。這種現象被稱為“結垢”，這會造成檢測電極與被測水體無法正常接觸，導致此時測量TDS值比理論TDS值小。

2、檢測驅動信號強度大。為了保證檢測分辨率與準確度，現有的電路會加大檢測驅動信號強度，驅動信號變強后，電場也會加強，強電場會吸引水中的各種帶電離子，并將這些離子束縛在電場中，隨著檢測時間加長，離子濃度會持續增長。該現象會造成被測區域水體局部TDS值偏大，導致檢測值不能真實反應整體被測水體TDS值。

3、測量值與實際TDS值是非線性關系。目前的檢測電路采用分壓方式檢測水體電壓，通過被測電壓來計算TDS值。由于被測電壓與被測TDS是倒數關系，在水體TDS值很大或很小時，檢測精度極度容易受到到干擾，造成成檢測不準。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有TDS檢測電路的監測電極容易“結垢”、檢測精準度不高的問題，提供一種TDS檢測電路及裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種TDS檢測電路，所述檢測電路包括控制單元、激勵信號轉換電路單元；所述激勵信號轉換電路單元包括電容器和減法運算電路模塊，用于將控制單元輸出的直流激勵信號轉換為交流激勵信號；所述控制單元、電容器、減法運算電路模塊順次連接，減法運算電路模塊輸出端與TDS傳感器連接。

作為一選項，所述減法運算電路模塊包括第一運算放大器，第一運算放大器反向輸入端連接有第十一電阻，第十一電阻經第九電阻、第十電阻連接至第一運算放大器輸出端，第十電阻另一端與TDS傳感器連接。

作為一選項，所述TDS傳感器輸出端連接有加法運算電路單元。

作為一選項，所述加法運算電路單元包括第二運算放大器，第二運算放大器反向輸入端經第五電阻連接至TDS傳感器，第二運算放大器反向輸入端經第五電阻、第三電阻連接至第二運算放大器輸出端。

作為一選項，所述加法運算電路單元輸出端連接有同步整流電路單元，同步整流電路單元輸出端與控制單元連接。

作為一選項，所述直流激勵信號具體為直流方波激勵信號；同步整流電路單元包括第三運算放大器，第三運算放大器反向輸入端連接有第二電阻，第三運算放大器輸出端經RC并聯電路、第七電阻、第二接地電容器后接地，控制單元連接至第七電阻、第二接地電容器之間；所述RC電路包括并聯連接的第一電阻、第一電容器和第三電容器。

作為一選項，所述檢測電路還包括信號調理電路單元，包括第四運算放大器；所述第二運算放大器輸出端依次經第三電阻、第十七電阻、第十五電阻連接至第四運算放大器輸出端，且第四運算放大器反向輸入端連接至第十七電阻、第十五電阻之間，第四運算放大器的同向輸入端接虛短/虛斷電壓。