一种TDS检测电路及净水器的制作方法

本实用新型属于水处理领域，尤其涉及一种TDS检测电路及净水器。

背景技术：

TDS(Total Dissolved Solids)被称为总溶解固体，又称为溶解性固体总量，测量单位为mg/L(毫克/升)，表示1升水中溶有多少毫克的溶解性固体，一般情况下，TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。通俗来讲，TDS值代表了水中溶解物杂质含量，TDS值越大，说明水中的杂质含量越大，水质较差；反之，说明书水中的杂质含量小，水质较好。

通常，现有技术中采用TDS检测电路对水中的TDS值进行检测，如图1 所示的现有技术中的一种TDS检测电路，包括由一个上拉电阻R0、探头J0和电容C0连接形成的分压式电路，以及与分压式电路的输出点连接的MCU， MCU的ADC通道用于接收探头的采样数据，从而由MCU计算得出TDS值。由于水在探头两端会产生变化范围很宽的电阻值，如果需要检测范围较小，如 1-100PPM的TDS值时，则上拉电阻需要选择较大阻值的电阻，反之，上拉电阻就需要选择较小阻值的电阻。

然而，由于该上拉电阻的阻值通常为一个定值，那么受上拉电阻的影响，每个上拉电阻的选择所能检测的TDS值的范围都是一个比较窄的范围，这样不仅无法同时检测不同水质的TDS值，而且因为只能检测某一个较小范围TDS 值，从而导致超出测量范围的TDS值检测结果不精准。

技术实现要素：

本实用新型提供的一种TDS检测电路及净水器，旨在解决现有TDS检测电路检测水的TDS值范围小的问题。

本实用新型是这样实现的，本实用新型实施例提供了一种TDS检测电路，包括：

第一测试探头和第二测试探头；

微控制器MCU；

第一反相器，所述第一反相器串联在所述第一测试探头和第二测试探头之间；

第二反相器，所述第二反相器的输入端连接在所述第二测试探头与所述第一反相器输出端之间的连接线上，所述第二反相器的输出端连接所述MCU；

第一电容，所述第一电容的一端连接在所述第一测试探头与所述第一反相器输入端的连接线上，所述第一电容的另一端连接在所述第二反相器与所述 MCU之间的连接线上。

更进一步地，所述电路还包括第三反相器，其中，

所述第三反相器的输入端连接所述第二反相器的输出端，所述第三反相器的输出端连接所述MCU；

所述第一电容的另一端连接在所述第二反相器与所述第三反相器之间的连接线上。

更进一步地，所述电路还包括第二电容，所述第二电容的一端连接在所述第三反相器与所述MCU之间的连接线上，所述第二电容的另一端接地。

更进一步地，所述电路还包括第一电阻，其中，

所述第一电阻串联在所述第一测试探头与所述第一反相器的输入端之间；

所述第一电容的一端连接在所述第一反相器输入端与所述第一电阻之间的连接线上。

更进一步地，所述电路还包括第二电阻，其中，

所述第二电阻串联在所述第一电阻与所述第一反相器的输入端之间；

所述第一电容的一端连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接线上。

更进一步地，所述电路还包括第三电阻，其中，

所述第三电阻的一端连接所述第二测试探头，所述第三电阻的另一端连接在所述第一反相器与所述第二反相器之间的连接线上。

更进一步地，所述电路还包括与所述MUC相连的温度传感器。

更进一步地，所述温度传感器包括包括：

温度探头；

第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述MCU，所述第四电阻的另一端连接所述温度探头；

第三电容，所述第三电容的一端连接在所述第四电阻与温度探头之间的连接线上，所述第三电容的另一端接地；

第五电阻，所述第五电阻与第三电容并联设置。

本实用新型还提供了一种净水器，包括上述TDS检测电路。

与相关技术相比较，本实用新型提供的TDS检测电路具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的TDS检测电路，由第一电容与第一方向器和第二反相器形成RC充放电回路，第一测试探头和第二测试探头与该RC充放电回路连接，且第一测试探头和第二测试探头插入水中形成回路，使水成为连接第一测试探头和第二测试探头的电阻，从而由MCU接收产生的脉冲，进而根据产生的脉冲即可得到水的TDS值，由于将水作为电阻，不需要固定阻值的电阻作为上拉电阻来检测的TDS值，就能够检测出水的TDS值大小，检测范围大，检测结果更加精准。

附图说明

图1是现有技术提供的一种TDS检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种TDS检测电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种TDS检测电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种TDS检测电路的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的包含温度传感器的TDS检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种TDS检测电路，该检测电路包括两个测试探头以及与测试探头连接的MCU，两个测试探头均通过反相器以及电容组成的充放电回路，进而将该两个测试探头插入水中，使水成为连接两个测试探头的导体，亦称为水质电阻，从而由MCU接收产生的脉冲，进而根据产生的脉冲即可得到水的TDS值，由于将水作为电阻，不需要固定阻值的电阻作为上拉电阻来检测的TDS值，就能够检测出水的TDS值大小，检测范围大，检测结果更加精准。

实施例一

参见图2，为本实用新型实施例提供的一种TDS检测电路。如图2所示，该TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2和第一电容C1，其中，第一反相器U1串联在所述第一测试探头11和第二测试探头12之间，第二反相器U2的输入端连接在所述第二测试探头12与第一反相器U1的输出端之间的连接线上，第二反相器U2的输出端连接至MCU的输入端，且第一电容C1的一端连接在第一测试探头11 与第一反相器U1的输入端的连接线上，第一电容C1的另一端连接在第二反相器U2与MCU的输入端之间的连接线上。

其中，在本申请实施例中，该第一反相器U1还分别与电压源VCC和地连接，第一反相器U1连接的电压源VCC可为+5V电压。该TDS检测电路第一测试探头11、第一反相器U1、第二测试探头12和第一电容C1形成回路，通过第一反相器U1的作用，可以使第一测试探头11和第二测试探头12之间的水(可称为电阻R)与第一电容C1之间形成RC充放电回路，从而可以使第一测试探头11和第二测试探头12可以检测不同阻值大小的电阻，即不同范围TDS 值的检测，从而有效提高TDS检测电路的检测范围以及检测准确性。

而且，本申请中，通过设置第二反相器U2，使第二反相器U2串接于MCU 的输出端与第二测试探头12和第一反相器U1的输出端之间的连接线上，从而可以形成RC振荡电路，由MCU接收RC振荡电路产生的脉冲，从而计算水的 TDS值。

本实用新型实施例提供的TDS检测电路，由第一电容与第一方向器和第二反相器形成RC充放电回路，第一测试探头和第二测试探头与该RC充放电回路连接，且第一测试探头和第二测试探头插入水中形成回路，使水成为连接第一测试探头和第二测试探头的电阻，从而由MCU接收产生的脉冲，进而根据产生的脉冲即可得到水的TDS值，由于将水作为电阻，不需要固定阻值的电阻作为上拉电阻来检测的TDS值，就能够检测出水的TDS值大小，检测范围大，检测结果更加精准。

实施例二

在实施例一的基础之上，如图3所示的本申请实施例提供的另一种TDS检测电路的结构上示意图，TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2、第一电容C1、第三反相器U3。其中，第一反相器U1串联在所述第一测试探头11和第二测试探头12之间，第二反相器U2的输入端连接在第二测试探头12与第一反相器U1的输出端之间的连接线上，第二反相器U2的输出端连接至所述第三反相器U3的输入端，第三反相器U3的输出端连接所述MCU的输入端，第一电容C1的一端连接在第一测试探头11与所述第一反相器U1的输入端的连接线上，第一电容C1的另一端连接在第二反相器U2与第三反相器U3之间的连接线上。

在具体实施过程中，第三反相器U3也可以替换为三极管，三极管的基极连接至第二测试探头12与第一反相器U1输出端之间的连接线上，三极管的集电极连接至MCU。

本实用新型实施例通过第三反相器U3对实施例一中RC振荡电路形成的锯齿波转换为矩形波，从而将矩形波发送至MCU，由MCU对矩形波实现转换和计算。

实施例三

在实施例二的基础之上，如图3所示的本申请实施例提供的另一种TDS检测电路的结构上示意图，TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头 12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2、第一电容C1、第三反相器U3和第二电容C2，其中，第一反相器U1串联在所述第一测试探头11和第二测试探头12之间，第二反相器U2的输入端连接在第二测试探头12与第一反相器 U1的输出端之间的连接线上，第二反相器U2的输出端连接至第三反相器U3 的输入端，第三反相器U3的输出端连接MCU的输入端，第一电容C1的一端连接在第一测试探头11与所述第一反相器U1的输入端的连接线上，第一电容 C1的另一端连接在第二反相器U2与第三反相器U3之间的连接线上。

在具体实施过程中，第二电容C2的一端连接在第三反相器U3与MCU之间的连接线上，第二电容C2的另一端接地。

通过在第三反相器U3的输出端与MCU之间设置第二电容C2，使其形成滤波电路，通过第二电容C2对矩形波进行滤波操作，将MCU接收稳定的直流信号。

实施例四

本申请实施例还提供了另外一种检测电路，如图4所示，该TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2、第一电容C1、第一电阻R1。其中，第一反相器U1串联在所述第一测试探头11和第二测试探头12之间，第一电阻R1串联于第一测试探头11和第一反相器U1的输入端之间，第一电容的一端连接在第一反相器输入端与所述第一电阻之间的连接线上。

在本申请实施例中，第一电阻R1串联于回路中，避免因为回路中第一测试探头11和第二测试探头12之间短路，从而无法形成RC充放电回路。

实施例五

另外在实施例四的基础之上，本申请实施例还提供了另外一种检测电路，如图4所示，该TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2。其中，第一反相器U1串联在所述第一测试探头11和第二测试探头12之间，第一电阻R1和第二电阻R2串联于第一测试探头11和第一反相器U1的输入端之间，第一电容C1的一端连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间的连接线上。

在本申请实施例中，在同时使用第一电阻R1和第二电阻R2使能够有效增加第一反相器U1的输入阻抗，从而进一步避免第一电容C1发生短路的风险。

实施例六

本申请实施例还提供了另外一种检测电路，如图4所示，该TDS检测电路包括：第一测试探头11、第二测试探头12、MCU、第一反相器U1、第二反相器U2、第一电容C1、第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接第二测试探头，第三电阻的另一端连接在第一反相器与第二反相器之间的连接线上。其中，第一反相器U1串联在第一测试探头11和第二测试探头12之间，第一反相器U1 的输出端与第二测试探头12之间串联第三电阻R3，第二反相器U2的输入端连接在第三电阻R3与所述第一反相器U1的输出端之间的连接线上。

在本申请实施例中，在第二测试探头12和第一反相器U1的输出端之间串接第三电阻R3，从而进一步增加回路中的阻抗，进一步降低第一电容C1发生短路的风险，从而无法形成RC充放电回路。

实施例七

在具体实施过程中，在上述实施例的基础之上，本申请实施例还提供的另外一种TDS检测电路。该TDS检测电路除上述实施例提供的具体结构之外，还包括温度传感器，温度传感器与MCU连接，由MCU接收温度传感器发送的温度信息，进而根据接收的脉冲信号以及温度信息计算水的TDS值，由于水的温度可能会影响TDS值的变化，因此，本申请实施方式中通过增加温度传感器使得对TDS值的检测更加准确。具体的，MCU如何根据温度信息和脉冲信号计算TDS值的大小可参照现有技术中的相关描述，在本申请实施例中并不做详细阐述。

具体的，如图5所示，该温度传感器包括温度探头D1、第四电阻R4、第三电容C3和第五电阻R5，其中，第四电阻R4的一端连接所述MCU，第四电阻R4的另一端连接温度探头D1；第三电容C3的一端连接在第四电阻R4与温度探头D1之间的连接线上，第三电容C3的另一端接地；且第五电阻R5与第三电容C3并联设置。从而通过由温度探头D1、第五电阻R5和第三电容C3 组成RC充放电回路，从而由温度探头D1采集的温度信号经过第四电阻R4发送至MCU。

以上各实施例之间相同的地方均为进行详细描述，可相互参看，在此不详细阐述。

实施例八

在本申请实施例中还提供了一种净水器，所述净水器包括上述TDS检测电路。具体的该TDS检测电路的结构可参看上述实施方式，在此不详细阐述。

本实用新型实施例提供的TDS检测电路，由第一电容与第一方向器和第二反相器形成RC充放电回路，第一测试探头和第二测试探头与该RC充放电回路连接，且第一测试探头和第二测试探头插入水中形成回路，使水成为连接第一测试探头和第二测试探头的电阻，从而由MCU接收产生的脉冲，进而根据产生的脉冲即可得到水的TDS值，由于将水作为电阻，不需要固定阻值的电阻作为上拉电阻来检测的TDS值，就能够检测出水的TDS值大小，检测范围大，检测结果更加精准。本实用新型实施例通过第三反相器U3对RC振荡电路形成的锯齿波转换为矩形波，从而将矩形波发送至MCU，由MCU对矩形波实现转换和计算。通过在第三反相器U3的输出端与MCU之间设置第二电容C2，使其形成滤波电路，通过第二电容C2对矩形波进行滤波操作，将MCU接收稳定的直流信号。第一电阻R1串联于回路中，避免因为第一测试探头11和第二测试探头12之间短路时，从而无法形成RC充放电回路。在同时使用第一电阻 R1和第二电阻R2使能够有效增加回路中第一反相器U1的输入阻抗，从而进一步避免第一电容C1发生短路的风险。在第二测试探头12和第一反相器U1 的输出端之间串接第三电阻R3，从而进一步增加回路中的阻抗，进一步降低第一电容C1发生短路的风险。通过增加温度传感器使得对TDS值的检测更加准确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。