電導率的測試裝置和用電設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)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】
[0002]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(huán)境保護技術以及工業(yè)生產(chǎn)控制技術中。
[0003]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(jīng)測試電極的電流信號，根據(jù)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(wěn)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(shù)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。
[0004]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(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術或相關技術中存在的技術問題之一。
[0006]為此，本發(fā)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。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種用電設備。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)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(fā)生源，用于產(chǎn)生方波信號；第一濾波電路，連接至所述方波發(fā)生源，用于對所述方波發(fā)生源產(chǎn)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(jù)經(jīng)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。
[0009]根據(jù)本發(fā)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(fā)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(jīng)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(wěn)定的幅值和頻率，進而可以確保電導率測試結果的準確度。
[0010]而由于在激勵信號的頻率、待測試介質的阻抗?jié)M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(xiàn)近平方關系，進而能夠實現(xiàn)對高電導率的介質進行準確的測量。
[0011]此外，本發(fā)明提出的電導率的測試裝置的成本較低，便于實現(xiàn)電導率的測試裝置的批量生產(chǎn)和應用，如應用在凈水機中實現(xiàn)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。
[0012]另外，根據(jù)本發(fā)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:
[0013]根據(jù)本發(fā)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(jīng)過所述倍頻電路處理后的電壓信號的峰值；模數(shù)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(shù)轉換處理，以得到數(shù)字信號；微處理器，連接至所述模數(shù)轉換器，用于根據(jù)所述數(shù)字信號確定所述待測試介質的電導率。
[0014]根據(jù)本發(fā)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(shù)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(shù)字電路。具體地，通過將模擬信號量化為數(shù)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。
[0015]根據(jù)本發(fā)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(jīng)過所述倍頻電路處理后的電壓信號進行濾波和降噪處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實施例的電導率的測試裝置，通過在倍頻電路與峰值檢測電路之間設置第二濾波電路，以對倍頻電路處理后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。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述信號處理電路，還包括:第三濾波電路，所述模數(shù)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。
[0018]根據(jù)本發(fā)明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(shù)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。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述微處理器包括所述方波發(fā)生源。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實施例的電導率的測試裝置，通過將方波發(fā)生源設置于所述微處理器中，可以通過微處理器對方波發(fā)生源進行參數(shù)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(fā)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。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述微處理器還用于:對所述方波發(fā)生源產(chǎn)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(fā)生源持續(xù)產(chǎn)生方波信號，以實現(xiàn)對待測試介質的持續(xù)測試，如對凈水機水路的電導率進行持續(xù)測試；當然，微處理器也可以控制方波發(fā)生源在某一時刻產(chǎn)生方波信號，以實現(xiàn)對待測試介質的間斷測試，即在需要測試時才進行測試，如對土壤水分、肉制品的測試等。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述微處理器包括:判斷電路，用于判斷確定的所述待測試介質的電導率是否處于預設的電導率范圍內；提示電路，連接至所述判斷電路，用于在所述判斷電路判定所述待測試介質的電導率不處于所述預設的電導率范圍內時，發(fā)出提示信號。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施例的電導率的測試裝置，通過在微處理器中設置判斷電路和提示電路，可以實現(xiàn)在確定電導率后，根據(jù)電導率和預設電導率范圍的比較，來確定電導率所對應的物質狀態(tài)，并且通過將判定結果提示給用戶，使用戶更加直觀地獲取物質狀態(tài)，提升了用戶體驗。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一濾波電路包括:由帶通濾波器和π型濾波器組合而成的濾波電路。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實施例的電導率的測試裝置，通過帶通濾波器和π型濾波器組合而成的濾波電路作為第一濾波電路，有效