基于双极性脉冲电流激励的电导/电压转换器

摘要

本实用新型公开了一种基于双极性脉冲电流激励的多电极电导/电压转换器。激励电流源为双向脉冲电流源，被测电阻R_X (电阻即为电导的倒数)为两个被测电极之间的电阻，在测量的时间间隔内，被测电阻可视为受到恒定直流电流源的激励，其两端的电位差满足欧姆定律，因此只要测量其电位差的改变就可以测得电导率的变化。本实用新型采用了双极性脉冲电流源作为电导数据采集传感器的激励源，激励源的改进直接导致了电导测量电路的结构简化，成本的降低。同时在电导测量电路中采取了一系列措施，如并行测量、采用高频屏蔽线传输等进一步提高系统数据采集速度和抗干扰性能。

主权项

1.一种基于双极性脉冲电流激励的电导/电压转换器，其特征在于它的电路为：激励电流源(I1)和(I2)为双向脉冲电流源，其两端与被测阻抗相连，被测阻抗由(CX)和(RS1)、(RS2)、(RX)并联而成，(CX)为被测电极间的耦合电容，(RS1)和(RS2)为多通道选择器的导通电阻以及电极片与高频屏蔽线之间的接触电阻，被测电阻(RX)为两个被测电极之间的电阻，其两端通过高频屏蔽线分别与(R1)和(R3)相连，电阻(R1)、(R2)和运放(U1)，电阻(R3)、(R4)和运放(U2)分别构成两个电压跟随器，被测电极对的两端电位分别通过两个电压跟随器传递到采样/保持器(C1)和(C2)进行采样保持。多向开关(S1)、(S2)、(S3)、(S4)的两端与电压跟随器和采样/保持器连接，控制着采样/保持的开闭，(U3)和(U4)为电压缓冲器，其输入分别与采样/保持器(C1)和(C2)的输出相连；接着，将电流激励源进行反向，同样这时的被测电阻(RX)的两端电压再通过高频屏蔽线和电压跟随器分别送入两个采样保持器(C3)和(C4)进行采样保持，(U6)和(U7)为电压缓冲器，最后再将(C1)和(C2)、(C3)和(C4)的电压差分别通过差动比较器(U5)和(U8)进行差动，(U5)和(U8)的输出电压由仪表放大器(U9)差动放大即得反映电导率变化的电压值。