專利名稱：消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及測量信號源，特別是一種消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路。
背景技術：
電導率代表了一種物質的導電能力，與其相反的是電阻值。導電的可以是電子，也可以是溶液中的離子。一般來說，溶液電導率的大小反映了其中離子的多少。例如在測量純水水質時，可用電導率(或電阻值)表示純水的純度。電導率越小(或電阻值越大)，表示水中導電離子越少，水越純。電導率儀就是測量溶液電導率的一種儀器，把兩個金屬極片(即電極)插入溶液中，兩端加上電壓，在兩極片間就會產生電流。只需測出電壓和電流，根據歐姆定律就可算出兩極片間的電阻，經過一定的運算就可得到溶液的電導率。由于溶液導電是靠導電離子而不是自由電子，所以若加在兩極片間的電壓是直流電壓的話會產生極化現象，無法準確測出流經兩極片間的電流。為避免極化現象，加在兩極片間的電壓必須是交流信號，常用的是正弦波信號。常見的正弦波信號發生器為文氏振蕩器。
如圖1所示，文氏振蕩器1輸出一個正弦波信號電壓V1給被測溶液(等效電阻Rx)，信號電壓V1經運放電路A放大為交流電壓V2，并由檢波電路2變換成直流電壓V3。在模數轉換器A/D中，直流電壓V3與設定的基準電壓VR(如設定1v＝1kΩ)進行比較轉換(V3/VR→Rx)，即可獲得被測溶液的等效電阻RX。然而，文氏振蕩器1是利用溫度系數較大的(約2mV/℃)場效應管來穩定正弦波信號電壓V1的，所以相應的直流電壓V3的溫度漂移也較大；而基準電壓VR是恒定的，那么V3與VR比較的結果，會因溫度的變化而變化，從而影響了測量的準確性。目前，都是采用溫度補償的辦法來解決振蕩器的溫度漂移問題，如日本申請的名稱為“溫度補償型晶體振蕩器及其補償溫度的方法”的專利(申請號CN01800553)，又如美國申請的名稱為“低功率溫度補償晶體振蕩器”的專利(申請號CN95191369)，以及德國申請的名稱為“不受溫度影響的振蕩器”的專利(申請號CN98116732)。這些辦法雖然也能解決溫漂問題，但是電路復雜，生產成本高，而且補償解決不及消除來得徹底。
發明內容
本發明為了解決文氏振蕩器溫漂大所存在的技術問題，而提供一種能消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路。
根據上述目的，本發明提供一種消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路，由文氏振蕩器、運放電路、第一檢波電路、模數轉換器，還有第二檢波電路組成；其中第二檢波電路的輸入端與文氏振蕩器輸出端連接，其輸出端與模數轉換器的基準電壓輸入端連接；其中文氏振蕩器輸出端、運放電路輸入端分別與被測等效電阻兩端連接；其中第二檢波電路與第一檢波電路是相同的電路。
本發明由于采取了以上技術措施，將基準電壓與測量到的電壓同比漂移，則可消除文氏振蕩器的幅度溫漂，測量結果可基本不受溫度變化的影響。具有方法簡單、效果明顯的優點。
圖1是現有利用文氏振蕩器測量電路的原理框圖。
圖2是本發明的測量電路原理框圖。
具體實施例方式
如圖2所示，一種消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路。由文氏振蕩器1、運放電路A、第一檢波電路2、模數轉換器A/D，還有第二檢波電路3組成；其中第二檢波電路3的輸入端與文氏振蕩器1輸出端V1連接，其輸出端與模數轉換器A/D的基準電壓輸入端VR連接；其中文氏振蕩器1輸出端V1、運放電路A輸入端分別與被測等效電阻RX兩端連接。上述電路中第二檢波電路3與第一檢波電路2必須是相同電路。
根據運放電路的原理V2=V1R1RX.................................(1)]]>其中V1是文氏振蕩器輸出的信號電壓；R1是運放電路A的倍率電阻；V2是運放電路A的輸出電壓。
從公式(1)可得出V2與RX存在一定的數學關系，測出V2的值，再通過數據處理可直接顯示出等效電阻RX值或電導率。數據處理電路先將交流電壓V2經檢波電路2變換成直流電壓V3V3＝αV2………………………………………………………(2)其中α是檢波電路的轉換系數。
再在模數轉換電路A/D中，將直流電壓V3與設定的基準電壓VR進行比較轉換，由于倍率電阻R1、轉換系數α、基準電壓VR是固定值，V1是可調節的已知值，所以通過測量V3即可獲得被測的等效電阻RX。
現有的電導率儀，基準電壓VR是恒定的，則文氏振蕩器1的溫漂使信號電壓V1′V1→kV1則模數轉換器A/D的輸入直流電壓V3′V3→kV3則經模數轉換器A/D比較轉換獲得的等效電阻RX′V3/VR→kV3/VR→kRX
其中k為文氏振蕩器1的溫漂系數。
由此，可以看出當文氏振蕩器1產生k倍溫漂時，其測量值等效電阻RX也發生k倍的變化。
本發明的特點是將文氏振蕩器1輸出的信號電壓V1，同時設定為基準電壓。即將第二路信號電壓V1經轉換系數相同的第二檢波電路3變換成直流電壓V4，再接入模數轉換器A/D的基準電壓端VR，替代了現有的恒定基準電壓VR。這樣，文氏振蕩器1的溫漂使信號電壓V1′V1→kV1則模數轉換器A/D的輸入直流電壓V3′V3→kV3而基準電壓VR′V4→kVR則經模數轉換器A/D比較轉換獲得的等效電阻RX′V3/VR→′V3/′V4→kV3/kVR→V3/VR→RX由此，可以看出由于基準電壓將按同樣比例隨溫度變化，所以被測等效電阻RX保持不變，這樣就抵消了文氏振蕩器1幅度的溫漂。
權利要求
1.一種消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路，由文氏振蕩器1、運放電路A、第一檢波電路2、模數轉換器A/D，其特征是還有第二檢波電路3組成；其中第二檢波電路3的輸入端與文氏振蕩器1輸出端V1連接，其輸出端與模數轉換器A/D的基準電壓輸入端VR連接；其中文氏振蕩器1輸出端V1、運放電路A輸入端分別與被測等效電阻RX兩端連接；其中第二檢波電路3與第一檢波電路2是相同的電路。
全文摘要
本發明提供一種消除文氏振蕩器幅度溫漂的電路，由文氏振蕩器、運放電路、第一檢波電路、模數轉換器，還有第二檢波電路組成；其中第二檢波電路的輸入端與文氏振蕩器輸出端連接，其輸出端與模數轉換器的基準電壓輸入端連接；其中文氏振蕩器輸出端、運放電路輸入端分別與被測等效電阻兩端連接；其中第二檢波電路與第一檢波電路是相同的電路。本發明中的基準電壓將與測量到的電壓同比漂移，則可消除文氏振蕩器的幅度溫漂，測量結果可基本不受溫度變化的影響。具有方法簡單、效果明顯的優點。
文檔編號H03B5/04GK1545204SQ200310108898
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月27日 優先權日2003年11月27日
發明者宋翔鷹, 顧敏杰 申請人:上海精密科學儀器有限公司