一種水分測試電路的製作方法

2023-07-06 19:21:16

專利名稱：一種水分測試電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水分測試電路，一種基於電導法的水分測試電路。
背景技術：
常用的木材、建材等材料的含水量的測量方法一般為電阻法，固態物質如果含有水分就會影響其導電性能，溼度大時電阻小，反之亦反，其電阻值可能在100Q到IOGQ之間變化。一般水分測試電路的測試原理見圖1，電路的輸入級通過利用三極體Q2的動態電阻特性，給後級的場效應管Ql提供電壓，輸出相應的電壓變化量經運放放大後給單片機處理，這種方法需要人工調節電路的工作點，並且測量結果受三極體和場效應管的線性影響較大，一致性較差。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種基於多量程自動切換分壓電阻的水分測試電路，有助於解決目前水分測試電路人工調節繁瑣、性能較差等問題。本實用新型的技術方案在於一種水分測試電路，包括若干標準電阻、MCU、信號跟隨器及多路模擬開關，其特徵在於所述標準電阻的一端與VCC端連接，另一端與多路模擬開關的一端連接，所述多路模擬開關的另一端經信號跟隨器與MCU連接，所述多路模擬開關與信號跟隨器之間還設有用以連接待測電阻的連接端，待測電阻的另一端連接到地，所述MCU的一端連接到多路模擬開關的控制端。其中，所述多路模擬開關為多通道數字控制模擬電子開關。本實用新型的優點在於本實用新型電路簡潔，靈活簡單，測量線性度好一致性佳，無需任何電位器調節。

圖1為一般水分測試儀的電路原理圖。圖2為本實用新型實施例4標準電阻的電路連接結構示意圖。其中，Rfl-Rf4為標準電阻，SWl為多通道數字控制模擬電子開關，RX為待測電阻。
具體實施方式
為讓本實用新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。參考圖2，本實用新型涉及一種水分測試電路，包括若干標準電阻、MCU、信號跟隨器及多路模擬開關，所述標準電阻的一端與VCC端連接，另一端與多路模擬開關的一端連接，所述多路模擬開關的另一端經信號跟隨器與MCU連接，所述多路模擬開關與信號跟隨器之間還設有用以連接待測電阻的連接端，待測電阻的另一端連接到地，所述MCU的一端連接到多路模擬開關的控制端。上述標準電阻的數量沒有限定，可以根據測量量程需要相應增加或減少。上述多路模擬開關為多通道數字控制模擬電子開關。本實用新型的具體實施過程採用一主控MCU，根據被測電阻的大小自動控制模擬開關切換不同的標準電阻與之分壓，分壓後經過一運放組成的跟隨器，並將跟隨器輸出的電壓進行處理換算成溼度值後送顯示。如果在測量過程中讓A點電壓儘量保持在1/2VCC附近，就能得到最大精度的測量線性。由於水分量程對應電阻的阻值範圍非常廣，大到IOGQ小到幾百Q，如圖2所示，本實用新型將測量範圍分成多段，根據每段測量範圍分配不同標準電阻的Rfn (n:1. 2. . . n)，MCU不斷檢測分壓電路分壓值，根據測量結果來分配一多路模擬開關的切換點，從而自動改變Rfn阻值以確保A點儘可能的1/2VCC附近。為了提高輸入阻抗，減小輸出阻抗，分壓後的A點接入由運放組成的信號跟隨器，再輸出給MCU進行處理，再根據建立好的阻值與溼度的對應數學模型將阻值換算成溼度值後送顯示。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。
權利要求1.一種水分測試電路，包括若干標準電阻、MCU、信號跟隨器及多路模擬開關，其特徵在於:所述標準電阻的一端與VCC端連接，另一端與多路模擬開關的一端連接，所述多路模擬開關的另一端經信號跟隨器與MCU連接，所述多路模擬開關與信號跟隨器之間還設有用以連接待測電阻的連接端，待測電阻的另一端連接到地，所述MCU的一端連接到多路模擬開關的控制端。
2.根據權利要求1所述的一種水分測試電路，其特徵在於:所述多路模擬開關為多通道數字控制模擬電 子開關。
專利摘要本實用新型涉及一種水分測試電路，包括若干標準電阻、MCU、信號跟隨器及多路模擬開關，其特徵在於所述標準電阻的一端與VCC端連接，另一端與多路模擬開關的一端連接，所述多路模擬開關的另一端經信號跟隨器與MCU連接，所述多路模擬開關與信號跟隨器之間還設有用以連接待測電阻的連接端，待測電阻的另一端連接到地，所述MCU的一端連接到多路模擬開關的控制端。本實用新型電路簡潔，靈活簡單，測量線性度好一致性佳，無需任何電位器調節。
文檔編號G01N27/02GK202916226SQ20122060762
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月17日 優先權日2012年11月17日
發明者曾宇 申請人:漳州市東方智能儀表有限公司