[发明专利]阻抗式含水率传感器检测方法及检测装置

摘要

本发明公开了一种阻抗式含水率传感器检测方法及检测装置,该检测装置包括基准电路、对称双极性电压产生电路、高频交流激励信号产生电路、功率放大电路、放电电路、有效值电路和微控制电路；本发明所设计的阻抗式含水率传感器检测方法及检测装置结构简捷，安装方便，且能够显著提高阻抗式含水率传感器的整体测量精度。

主权项

一种阻抗式含水率传感器检测方法，其特征在于，该方法通过在阻抗式含水率传感器的激励电极两端接入激励电压实现，包括如下具体步骤：步骤（1）：提供5V模拟电压y0,将5V模拟电压y0进行稳压处理得到基准电压y1,且y1=4.096v；步骤（2）：将步骤（1）中的y1按照如下公式转换为严格对称的双路输出信号： y 2 = - y 1 × R 3 / R 4 y 3 = y 1 × R 3 / R 4 其中，y2定义为严格对称的负电压信号，y3定义为严格对称的正电压信号，R3定义为第一增益电阻，R4定义为第二增益电阻；步骤（3）：将步骤（2）中得到的y2和y3按照如下公式转化为频率可调的对称双极性电压信号y4，y4=(1‑k)×y3+k×y2其中，k定义为高频输出的高低交替电平，k=0或1；且k=0和k=1持续的时间相同；步骤（4）：将步骤（3）中得到的频率可调的对称双极性电压信号y4按照如下公式进行功率放大后得到大功率交流电压信号y5：y5=(1‑k)×y3+k×y2，y5的最大功率为：P=200mA×|y5|=200mA×4.096×R3/R4=0.8192×R3/R4；步骤（5）：将步骤（4）中的大功率交流电压信号y5按照如下公式转换为交流激励电压信号y6：y6=[(1‑k)×y3+k×y2]×k1其中，k1定义为放电输出电平，且k1=0或者1，k1=0时为放电状态，k1=0和k1=1交替出现，k1=0的状态每次持续的时间相同，k1=1的状态每次持续的时间也相同，k1=1每次持续的时间比k1=0每次持续的时间长；步骤（6）：将步骤（5）中得到的交流激励电压信号y6接入阻抗式含水率传感器的激励电极两端，当流体从传感器内流过且k1=1时，测量电极两端输出交流电压信号y7，y7的表达式为：y7=w×y6=w×[(1‑k)×y3+k×y2]其中，w定义为含水率表征系数；步骤（7）：将步骤（6）中得到的交流电压信号y7转换为直流信号y8，测量y8并通过如下公式组计算出含水率表征系数w： y 8 = w × ( y 3 + | y 2 | ) / 2 w = 2 × y 8 / ( y 3 + | y 2 | ) .