[发明专利]用于防极化的高精度电导率检测电路

说明书

本发明属于电导率检测技术领域，具体涉及用于防极化的高精度电导率检测电路。电路包括电导池、MCU、ADC、防极化模块、电压激励源、电压检测模块、电流检测模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、温度检测模块和温度传感器；防极化模块、电压激励源、电压检测模块和电流检测模块均与电导池电连接；第一信号处理模块、第二信号处理模块和温度检测模块均与ADC电连接；防极化模块、电压激励源和ADC均与MCU电连接；温度检测模块与温度传感器电连接。本发明具有能提高电极测量精度，减缓电极极化进程，延长电极寿命的特点。

技术领域

本发明属于电导率检测技术领域，具体涉及用于防极化的高精度电导率检测电路。

背景技术

水的电导率是指截面积1cm，高1cm的水柱所具有的导电能力，与水中的矿物质含量有密切的关系，常常用于检测水中溶解性矿物质浓度和离子化合物数量，作为水体被矿物质污染的指标。

电导率电极通过在浸没在水体中的传感器(通常称之为电导池)上施加激励电压U，并测量流过的电流I，由此可以计算出水体的电导率。电导池由于浸没在水中且两端有一定电压，当电流流过时会发生氧化或还原反应，从而改变电导池电极附近溶液的组成，不但产生极化现象，引起极大的测量误差，甚至损坏电导池。

目前，通常解决方案是通过施加正负对称的交流激励电压，电极表面氧化和还原反应迅速交替进行，理论上消除极化现象。在实际电路中，交流电压不可能做到100％对称，因此极化现象不可完全避免，工作一段时间后电导池仍会损坏。同时，由于激励电压信号是交流的，电导池所产生的电流也是正负交替的信号，给后级电路采样带来了难度。

因此，设计一种能提高电极测量精度，减缓电极极化进程，延长电极寿命的用于防极化的高精度电导率检测电路，就显得十分必要。

例如，申请号为CN201410562106.0的中国专利文献描述的一种高精度智能型电磁流量计，包括设置在管体上侧的上激磁线圈、设置在管体下侧的下激磁线圈，在管体左右两侧分别设置有相互对称的至少三个电极，所述上激磁线圈与下激磁线圈为对称的相同规格的线圈，所述上激磁线圈所覆盖管体的扇形角为30°-45°，不同的流体高度，对各个电极所产生的电流信号不同，转换器内设置有信号判别电路，以判别从电极中获取的信号，并进行判别，即可获取非满管时的流量。虽然检测精度高，稳定性好，且通过导电率探针测定流体的导电率，以自动、及时调整转换器中的流量数据，实时的计算流体流量，智能化更新数据，无需人工调整设定，使用灵活性高，但是其缺点在于，没有对电极进行防极化处理，在测定流体的导电率过程中电极仍然会发生极化现象，引起极大的测量误差，甚至损坏电导池。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，电导池由于浸没在水中且两端有一定电压，当电流流过时会发生氧化或还原反应，从而改变电导池电极附近溶液的组成，不但产生极化现象，引起极大的测量误差，甚至存在损坏电导池的问题，提供了一种能提高电极测量精度，减缓电极极化进程，延长电极寿命的用于防极化的高精度电导率检测电路。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

用于防极化的高精度电导率检测电路，包括电导池、MCU、ADC、防极化模块、电压激励源、电压检测模块、电流检测模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、温度检测模块和温度传感器；所述防极化模块、电压激励源、电压检测模块和电流检测模块均与电导池电连接；所述第一信号处理模块、第二信号处理模块和温度检测模块均与ADC电连接；所述防极化模块、电压激励源和ADC均与MCU电连接；所述温度检测模块与温度传感器电连接。

作为优选，所述电导池包括驱动正极、驱动负极、传感器正极和传感器负极；所述电压激励源分别与驱动正极和驱动负极电连接；所述电压检测模块分别与传感器正极和传感器负极电连接。