電導率的測試裝置和用電設備制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種電導率的測試裝置和一種用電設備，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，用于對方波信號進行濾波處理，得到不包含直流成分的正弦信號作為測試電壓；測試電極單元，包括并聯連接的至少三組測試電極，連接至第一濾波電路，用于將測試電壓施加在待測試介質上；電流檢測電路，用于檢測流過測試電極單元的電流信號，并轉化為電壓信號；開關電路，控制至少三組測試電極中每組測試電極的工作狀態；信號處理電路，根據電流檢測電路輸出的電壓信號確定待測試介質的電導率。本發明專利技術的技術方案可以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，并且能夠滿足不同測試場景的需要。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電導率測試
，具體而言，涉及一種電導率測試裝置和一種用電設備。
技術介紹
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。同時，在某些場景下，如在電導率成像領域需要對介質多點處的電導率進行測試，若僅采用一組或兩組測試電極，則需要不時變更測試電極的測試位置，導致測試不方便、用戶操作繁瑣；而且需要對測試電極進行清洗，否則會造成測試結果不準確。可見，采用一組或兩組測試電極顯然不能滿足測試場景的需要。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，并且能夠滿足不同測試場景的需要成為亟待解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術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，本專利技術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，并且能夠滿足不同測試場景需要的電導率的測試裝置。本專利技術的另一個目的在于提出了一種用電設備。為實現上述目的，根據本專利技術的一個實施例，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，包括并聯連接的至少三組測試電極，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；開關電路，連接在所述測試電極單元和所述電流檢測電路之間，用于控制所述至少三組測試電極中每組測試電極的工作狀態；信號處理電路，連接至所述電流檢測電路，用于根據所述電流檢測電路輸出的電壓信號確定所述待測試介質的電導率。根據本專利技術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。另外，通過設置開關電路以控制每組測試電極的工作狀態，增強了電導率的測試裝置的測試多樣性，即可以通過開關電路的簡單切換，實現由不同的測試電極對待測試介質進行測試，滿足了不同測試場景的需要，如對于電導率成像領域，實現了通過至少三組電極對待測試介質的不同點的電導率進行測試。優選地，至少三組測試電極中在同一時刻可以僅有一組測試電極工作，以避免至少三組測試電極測試的信號之間產生干擾。此外，本專利技術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，根據本專利技術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：根據本專利技術的一個實施例，所述信號處理電路，包括：峰值檢測電路，連接至所述電流檢測電路，用于檢測經過所述電流檢測電路輸出的所述電壓信號的峰值；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。根據本專利技術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、數模轉換器以及微處理器，將測試得到的電導率兼容于數字讀出電路和數字處理電路中，具體地，通過將模擬信號量化為數字信號，減小了微處理器對電導率的運算時間和內存占用率，同時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。根據本專利技術的一個實施例，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電流檢測電路，所述第二濾波電路用于對所述電流檢測電路輸出的所述電壓信號進行濾波和降噪處理。根據本專利技術的實施例的電導率的測試裝置，通過在電流檢測電路與峰值檢測電路之間設置第二濾波電路，以對電流檢測電路輸出的電壓信號進行濾波處理，降低了測試信號的噪聲和波動情況，進而可以保證測試結果的準確度。根據本專利技術的一個實施例，所述信號處理電路，還包括：第三濾波電路，所述模數轉換器通過所述第三濾波電路連接至所述峰值檢測電路，所述第三濾波電路用于對所述峰值檢測電路輸出的電壓峰值信號進行濾波和降噪處理。根據本專利技術的實施例的電導率的測試裝置，通過在峰值檢測電路與模數轉換器之間設置第三濾波電路，以對峰值檢測電路輸出的電壓信號進行濾波處理，進一步地降低了測試信號的噪聲和波動情況，進而也可以保證測試結果的準確度。根據本專利技術的一個實施例，所述微處理器包括所述方波發生源。根據本專利技術的實施例的電導率的測試裝置，通過將方波發生源設置于所述微處理器中，可以通過微處理器對方波發生源進行參數設定和修改，如微處理器為單片機，可以由單片機輸出方波信號。另外，采用方波發生源降低了電導率的測試裝置的整體成本，具體地，方波信號最容易獲得正弦信號的信號之一，因此，不必采用高昂地設備來獲取無直流成分的正弦波信號。根據本專利技術的一個實施例，所述微處理器還用于：對所述方波發生源產生所述方波信號的方式進行控制。其中，微處理器可以控制方波發生源持續產生方波信號，以實現對待測試介質的持續測試，如對凈水機水路的電導率進行持續測試；當然，微處理器也可以控制方波發生源在某一時刻產生方波信號，以實現對待測試介質的間斷測試，即在需要測試時才進行...

【技術保護點】
一種電導率的測試裝置，其特征在于，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，包括并聯連接的至少三組測試電極，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；開關電路，連接在所述測試電極單元和所述電流檢測電路之間，用于控制所述至少三組測試電極中每組測試電極的工作狀態；信號處理電路，連接至所述電流檢測電路，用于根據所述電流檢測電路輸出的電壓信號確定所述待測試介質的電導率。

【技術特征摘要】
1.一種電導率的測試裝置，其特征在于，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，包括并聯連接的至少三組測試電極，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；
開關電路，連接在所述測試電極單元和所述電流檢測電路之間，用于
控制所述至少三組測試電極中每組測試電極的工作狀態；
信號處理電路，連接至所述電流檢測電路，用于根據所述電流檢測電
路輸出的電壓信號確定所述待測試介質的電導率。
2.根據權利要求1所述的電導率的測試裝置，其特征在于，所述信
號處理電路，包括：
峰值檢測電路，連接至所述電流檢測電路，用于檢測所述電流檢測電
路輸出的所述電壓信號的峰值；
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。
3.根據權利要求2所述的電導率的測試裝置，其特征在于，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
電流檢測電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟凡，王新元，馬志海，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，
類型：發明
國別省市：廣東;44