專利名稱：一種電導率傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電導率傳感器，尤其涉及一種利用集成芯片實現(xiàn)電導率傳感器的智能自動補償，可用于石油鉆探過程中泥漿電導率的檢測，也適用于其他領域的流體電導率的測量。屬于傳感器技術領域。
背景技術：
流體的電導率不僅取決于單位容積上的導電粒子的數(shù)量，還取決于流體的溫度，溫度越高，導電粒子的活性越強，流體的電導率值越大；溫度變低，導電粒子的活性減弱，流體的電導率值變小。工程上為了規(guī)范，將流體25℃時的實時電導率值稱為該流體的電導率值。
目前，感應式電導率傳感器一般采用以下兩種補償模型1)C25＝K×Ut/R實式中C25表示流體25℃時的電導率值，ms/cm；Ut表示對應于不同的溫度，系統(tǒng)調制出的對應于該溫度的正弦波的幅值(該正弦波發(fā)射給初級線圈)，V；R實表示流體對應于實時溫度的等效電阻(等效電阻與探頭物理形狀有關)，KΩ；K表示系統(tǒng)的放大系數(shù)，cm/V。
傳統(tǒng)的感應式電導率傳感器由模擬電路組成，多采用該補償模型。為了克服R實相對于溫度的非線性，多采用多電阻擬合的方式，這樣勢必限制了測量精度，也給產品生產調試帶來不便。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是發(fā)明一種測量精度高的電導率傳感器。
為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術方案是提供一種電導率傳感器，包括探頭、電源電路、振蕩分頻電路、驅動電路、預放、解調器、濾波放大、輸出電路、顯示驅動、鍵盤，電源電路與振蕩分頻電路、驅動電路、預放、解調器、濾波放大串聯(lián)，其特征在于，在傳感器中設有ADuC816集成塊，ADuC816集成塊分別與電源電路、濾波放大、輸出電路、顯示驅動、鍵盤連接。
所述的ADuC816集成塊為ADI公司的ADuc816數(shù)字信號處理單元。
對于濃度確定的流體，它的實時電導率值與25℃時的電導率值存在以下的函數(shù)關系C25+dT＝C25(1+αdT)式中C25+dT表示流體實時的電導率值，ms/cm；C25表示流體25℃時的電導率值，ms/cm；α表示流體的溫度系數(shù)，對于泥漿而言，其溫度系數(shù)一般在0.0191～0.0250/℃；dT表示流體實時的溫度與25℃的差溫，即(t-25)℃。
因而，電導率傳感器要實現(xiàn)通過測量流體實時的溫度和電導率值，換算出流體25℃下的電導率值。該模型的優(yōu)點是將實時電導率值和實時溫度的測量模塊分開便于電路的設計和系統(tǒng)的實現(xiàn)，而且便于通過軟件修正達到極高的測量精度。
本實用新型利用集成芯片，發(fā)明基于“C25＝C25+dt/(1+αdT)”補償函數(shù)實現(xiàn)電導率傳感器的智能自動補償。
本實用新型的優(yōu)點是測量精度高。


圖1為一種電導率傳感器結構示意圖；具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例如圖1所示，為一種電導率傳感器結構示意圖，所述的電導率傳感器由探頭1、電源電路2、振蕩分頻電路3、驅動電路4、預放5、解調器6、濾波放大7、ADuC816集成塊8、輸出電路9、顯示驅動10、鍵盤11組成。
電源電路2與振蕩分頻電路3、驅動電路4、預放5、解調器6、濾波放大7串聯(lián)，ADuC816集成塊8分別與電源電路2、濾波放大7、輸出電路9、顯示驅動10、鍵盤11連接。
所述的ADuC816集成塊8為ADI公司的ADuc816數(shù)字信號處理單元。該芯片集成了兩路增益可編程的16位高性能模數(shù)轉換器，一路12位的數(shù)模轉換器。并提供了便捷的I2C接口，方便地實現(xiàn)與集成I2C接口的顯示驅動的通訊。
工作時，將環(huán)形探頭1與驅動電路4和預放5連接，電源電路2實現(xiàn)24VDC轉換成各電路所需的電壓，振蕩分頻電路3通過驅動電路4發(fā)射一個定幅度、定頻率的交流信號給環(huán)形探頭1初級，針對不同電導率的液體，探頭1次級將感應到對應幅值的同頻率信號，經過預放5、解調器6、濾波放大7及ADuC816集成塊8的運算處理得到對應的電壓信號，同時取對應實時溫度的電壓信號，將兩種信號分別進行模數(shù)轉換，并基于“C25＝C25+dt/(1+αdT)”補償函數(shù)計算25℃下的實時電導率值，由顯示驅動10送LCD顯示該值，同時通過數(shù)模轉換和4～20mA輸出電路9轉換為4～20mA信號輸出。
權利要求1.一種電導率傳感器，包括探頭(1)、電源電路(2)、振蕩分頻電路(3)、驅動電路(4)、預放(5)、解調器(6)、濾波放大(7)、輸出電路(9)、顯示驅動(10)、鍵盤(11)，電源電路(2)與振蕩分頻電路(3)、驅動電路(4)、預放(5)、解調器(6)、濾波放大(7)串聯(lián)，其特征在于，在傳感器中設有ADuC816集成塊(8)，ADuC816集成塊(8)分別與電源電路(2)、濾波放大(7)、輸出電路(9)、顯示驅動(10)、鍵盤(11)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電導率傳感器，其特征在于，所述的ADuC816集成塊(8)為ADI公司的ADuc816數(shù)字信號處理單元。
專利摘要本實用新型涉及一種電導率傳感器，包括探頭、電源電路、振蕩分頻電路、驅動電路、預放、解調器、濾波放大、輸出電路、顯示驅動、鍵盤，電源電路與振蕩分頻電路、驅動電路、預放、解調器、濾波放大串聯(lián)，其特征在于，在傳感器中設有ADuC816集成塊，ADuC816集成塊分別與電源電路、濾波放大、輸出電路、顯示驅動、鍵盤連接。本實用新型的優(yōu)點是利用集成芯片、補償函數(shù)實現(xiàn)電導率傳感器的智能自動補償，測量精度高。
文檔編號G01R27/22GK2874516SQ20052004730
公開日2007年2月28日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權日2005年12月8日
發(fā)明者袁建新, 邱善樂 申請人:上海神開科技工程有限公司