[其他]性能穩(wěn)定的集成電路卷煙水份測定儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102472
• 申請日: 1987-03-26
• 公開（公告）號: CN87102472A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭炳泉
• 申請（專利權(quán)）人: 彭炳泉
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種性能穩(wěn)定的集成電路卷煙水份測定儀器，它能快速地測定卷煙水份而又保證被測卷煙完好無損。

卷煙在生產(chǎn)、儲存和銷售過程中必須保持一定的水份，才能保證其原有的色澤和香味。水份過高、過低都會影響卷煙的質(zhì)量，特別是水份過高還會引起卷煙霉變造成損失。過去常用天平電烘箱法測定卷煙水份，不僅測試慢，而且操作不方便，后來出現(xiàn)了幾種快速水份檢測儀器，都各有其優(yōu)缺點。例如用電阻法原理測定卷煙水份要損壞卷煙試樣;用電容法原理的儀器不是體積大、成本高，就是性能不穩(wěn)定，本發(fā)明的目的是要提供一種性能穩(wěn)定的卷煙水份測定儀器，它采用集成電路、電容原理，不僅能快速地測定卷煙水份和不損壞卷煙試樣，而且體積小，成本低、性能穩(wěn)定，誤差可達(dá)0.5%。

發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：用對稱的集成運算放大器組成復(fù)阻抗電橋，橋臂的四個電容之一是平行板傳感器，該傳感器電容量會隨著卷煙水份的變化而變化，這個微小的電容變化量轉(zhuǎn)換成對稱的集成運算放大器的電壓輸出變化量，并用微安表指示出來，微安表上刻度已按水份-電流關(guān)系刻上了含水百分比，這樣，從微安表上就可直接讀出卷煙的水份。

本儀器性能穩(wěn)定的關(guān)鍵之一在于采用集成運算放大器組成對稱平衡橋路。集成運算放大器傳遞函數(shù)僅由外接復(fù)阻抗運算關(guān)系決定，幾乎不受本身溫度系數(shù)的影響，對稱橋路可以平衡掉傳感器的初始電容和分布電容，平衡掉復(fù)阻抗運算誤差、以及環(huán)境溫度、操作者手上濕氣等因數(shù)引起的測量誤差。

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1和圖2是本發(fā)明的原理電路圖。

參照圖1和圖2，集成運算放大器（A₁）和電阻（R₃）、（R₄）、（R₅）及電容（C₁）、（C₂）、（C₃）組成雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器;電阻（R₁）（R₂）引入適當(dāng)?shù)恼答伿拐袷幤鞴ぷ鞣€(wěn)定，精密穩(wěn)壓管（D₁）穩(wěn)定振蕩電壓幅值（E_i）。（A_l）組成的正弦波振蕩器作測量回路的交流信號源。

集成運算放大器（A₂）、（A₃），電容（C₇）、（C₈）、（C₉）以及傳感器電容（C_X）組成對稱復(fù)阻抗電橋。令△U_O為本級對稱橋路的差動輸出電壓，由運算放大器的基本公式可以推出

ΔUo= (ΔCx)/((C₇)) (E_i)

式中△U_O＝（U₀₁）-（U_O2）

△C_X是傳感器電容（C_X）隨卷煙水份變化部分

電容（C₇）為常量

從上式可知，對稱橋路的差動輸出電壓△U₀與傳感器電容變化量C_X或線性關(guān)系。

電容（C₄）和（C₅）起隔直作用。電阻（R₆）、（R₇）（R₈）、（R₉）、（R₁₀）和（R₁₁）穩(wěn)定集成運算放大器（A₂）、（A₃）的直流工作點。電容（C₆）調(diào)整零點，使卷煙水份為零時輸出為零。電容（C₁₁）為校滿刻度電容，接下按紐（AN）打滿度以校正儀器最大量程。

電容（C₁₀）、（C₁₂）和二極管（D₂）、（D₃）為峰值檢波電路，其作用是將△U₀檢波成直流，經(jīng)差分運算放大級（A₄）放大后推動微安表頭（uA），差分放大級的運算電阻是電阻（R₁₂）（R₁₃）、（R₁₄）和（R₁₅）。電阻（R₁₆）與電容（C₁₁）配合以校正儀器滿度增益。

本儀器為交直流兩用，由開關(guān)（K）選擇。三級管（BG）、穩(wěn)壓二極管（D₈）、電阻（R₁₇）和（R₁₈）組成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路提供儀器穩(wěn)定的電壓。電容（C₁₃）和（C₁₄）起濾波作用。使用交流電源時，220V電源通過變壓器（B）降壓，經(jīng)二極管（D₄）、（D₅）、（D₆）和（D₇）的橋式整流電路變?yōu)橹绷鳎?jīng)開關(guān)（K）到穩(wěn)壓電路。使用直流時，將開關(guān)（K）撥到電池（E）的正極。由于交直流電源都經(jīng)過串聯(lián)穩(wěn)壓后供給儀器，提高了儀器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。