[其他]性能穩定的集成電路卷煙水份測定儀

無效

• 申請號: 87102472
• 申請日: 1987-03-26
• 公開（公告）號: CN87102472A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發明（設計）人: 彭炳泉
• 申請（專利權）人: 彭炳泉
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種性能穩定的集成電路卷煙水份測定儀器，它能快速地測定卷煙水份而又保證被測卷煙完好無損。

卷煙在生產、儲存和銷售過程中必須保持一定的水份，才能保證其原有的色澤和香味。水份過高、過低都會影響卷煙的質量，特別是水份過高還會引起卷煙霉變造成損失。過去常用天平電烘箱法測定卷煙水份，不僅測試慢，而且操作不方便，后來出現了幾種快速水份檢測儀器，都各有其優缺點。例如用電阻法原理測定卷煙水份要損壞卷煙試樣;用電容法原理的儀器不是體積大、成本高，就是性能不穩定，本發明的目的是要提供一種性能穩定的卷煙水份測定儀器，它采用集成電路、電容原理，不僅能快速地測定卷煙水份和不損壞卷煙試樣，而且體積小，成本低、性能穩定，誤差可達0.5%。

發明是這樣實現的：用對稱的集成運算放大器組成復阻抗電橋，橋臂的四個電容之一是平行板傳感器，該傳感器電容量會隨著卷煙水份的變化而變化，這個微小的電容變化量轉換成對稱的集成運算放大器的電壓輸出變化量，并用微安表指示出來，微安表上刻度已按水份-電流關系刻上了含水百分比，這樣，從微安表上就可直接讀出卷煙的水份。

本儀器性能穩定的關鍵之一在于采用集成運算放大器組成對稱平衡橋路。集成運算放大器傳遞函數僅由外接復阻抗運算關系決定，幾乎不受本身溫度系數的影響，對稱橋路可以平衡掉傳感器的初始電容和分布電容，平衡掉復阻抗運算誤差、以及環境溫度、操作者手上濕氣等因數引起的測量誤差。

下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。

圖1和圖2是本發明的原理電路圖。

參照圖1和圖2，集成運算放大器（A₁）和電阻（R₃）、（R₄）、（R₅）及電容（C₁）、（C₂）、（C₃）組成雙T網絡正弦波振蕩器;電阻（R₁）（R₂）引入適當的正反饋使振蕩器工作穩定，精密穩壓管（D₁）穩定振蕩電壓幅值（E_i）。（A_l）組成的正弦波振蕩器作測量回路的交流信號源。

集成運算放大器（A₂）、（A₃），電容（C₇）、（C₈）、（C₉）以及傳感器電容（C_X）組成對稱復阻抗電橋。令△U_O為本級對稱橋路的差動輸出電壓，由運算放大器的基本公式可以推出

ΔUo= (ΔCx)/((C₇)) (E_i)

式中△U_O＝（U₀₁）-（U_O2）

△C_X是傳感器電容（C_X）隨卷煙水份變化部分

電容（C₇）為常量

從上式可知，對稱橋路的差動輸出電壓△U₀與傳感器電容變化量C_X或線性關系。

電容（C₄）和（C₅）起隔直作用。電阻（R₆）、（R₇）（R₈）、（R₉）、（R₁₀）和（R₁₁）穩定集成運算放大器（A₂）、（A₃）的直流工作點。電容（C₆）調整零點，使卷煙水份為零時輸出為零。電容（C₁₁）為校滿刻度電容，接下按紐（AN）打滿度以校正儀器最大量程。

電容（C₁₀）、（C₁₂）和二極管（D₂）、（D₃）為峰值檢波電路，其作用是將△U₀檢波成直流，經差分運算放大級（A₄）放大后推動微安表頭（uA），差分放大級的運算電阻是電阻（R₁₂）（R₁₃）、（R₁₄）和（R₁₅）。電阻（R₁₆）與電容（C₁₁）配合以校正儀器滿度增益。

本儀器為交直流兩用，由開關（K）選擇。三級管（BG）、穩壓二極管（D₈）、電阻（R₁₇）和（R₁₈）組成串聯式穩壓電路提供儀器穩定的電壓。電容（C₁₃）和（C₁₄）起濾波作用。使用交流電源時，220V電源通過變壓器（B）降壓，經二極管（D₄）、（D₅）、（D₆）和（D₇）的橋式整流電路變為直流，經開關（K）到穩壓電路。使用直流時，將開關（K）撥到電池（E）的正極。由于交直流電源都經過串聯穩壓后供給儀器，提高了儀器的穩定性和準確性。