一种信号调试装置及方法

本发明涉及信号调试，尤其涉及一种信号调试装置及方法。

背景技术：

1、目前检测仪器电路常运用到ad采样芯片，ad采样芯片的电压有上限且电压过小时检测结果有较大误差，微小信号和极大信号无法同时检测。当前解决方案是在运放电路上设计多个增益电阻，实现信号的不同放大倍比，这种动态量程的方案解决了上述问题。为了调制信号，仪器往往会配置电阻或虚拟电阻来实现配置，但忽略了实际检测时，检测器和实测样品形成的等效电容效应，即调试时测试电阻和实际测试样品之间会有明显的偏差。

2、以电导检测器为例，其原理是溶液流入检测器时，组成一个等效电容，电导池施加恒压u，假设电导池中溶液的电阻为r，电导g＝1/r，电压经过运放电阻放大后，测量电路adc采集到的电压为v。因此当测量未知样品时，可根据电路测得的v，计算出溶液的电导g，通过外标法即可得出定量。为了扩大量程，当前技术采用动态增益方案切换电阻时会出现电路的相位差问题，导致电路校正系数的差异。同时该差异可能和电路加工精度差异有关。

3、当前技术方案具有以下问题：

4、(1)因增益电阻标称的阻值和实际有差异，且差异由于电路加工精度，个体电路间存在误差。并且切换电阻时，电路本身会波动，有各种因素包括电容效应、相位偏移，因此带来两个档位的非连续性，单纯去调制电路很难解决不同增益电阻切换时导致采集的信号有偏差的问题。

5、(2)如果仅仅对电路进行调试，还忽略实际样品在电导池中形态的差异即每个检测器结构上的差异。结构上的差异带来检测器系数差异，导致代入该系数计算后结果不准确和电路调试和实测检测器中信号有区别，未考虑电导检测器的双电极效应等问题。

6、因此，提出一种信号调试装置及方法，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种信号调试装置及方法，可以更精准的对整机的信号进行调制，使得全量程准确性提高。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种信号调试装置，包括：泵、流动相产生装置、检测器、测量电路和控制器；其中，

4、泵，与流动相产生装置的输入端和控制器的第一输出端连接，用于将溶液依次泵入流动相产生装置；

5、流动相产生装置，与检测器的输入端和控制器的第二输出端连接，用于获取与电流强度成正比的不同浓度的溶液；

6、检测器，与测量电路的输入端连接，用于获取不同浓度的溶液的输出信号；

7、测量电路，与控制器的输入端连接，用于对输出信号进行测量发出测量电路信号；

8、控制器，与泵的输入端、流动相产生装置的输入端连接，用于控制泵的流速并根据测量电路信号调整流动相产生装置电流大小。

9、可选的，溶液为纯水、酸液或者碱液中的任一种。

10、可选的，流动相产生装置由电解罐、离子交换膜、溶液通道构成。

11、可选的，电解罐和溶液通道通过离子交换膜隔开，离子交换膜下方为溶液通道，溶液通道中含有电极。

12、可选的，检测器包括电导池结构和电路，电路包括但不限于运算放大电路和adc。

13、一种信号调试方法，应用上述任一项的一种信号调试装置，包括以下步骤：

14、s1.选择基准：选择检测器的某一个增益范围区间作为基准，计算此时的电路系数k1；

15、s2.校正其他增益区间：控制器调整流动相产生装置的电流稳定，切换档位至增益区间a，对增益区间a进行校正，计算此时的电路系数k2，并校正电路系数k1；

16、切换档位至增益区间d，对增益区间d进行校正，计算此时的电路系数k。

17、可选的，检测器有多个增益电阻即多档增益档位a、b、c、d，增益依次减小，区间依次增大。

18、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种信号调试装置及方法，具有以下有益效果：

19、(1)可调制全部量程，并将各量程线性关系公式下发给下位机以供检测数据及更新调制，特别是对微弱电流的调制，可以排除电路本身的偏压偏流，同时将电导池本身的电容效应考虑进去。

20、(2)解决了每一块不同的电路板不同导致的信号不一致问题。

21、(3)解决了检测器电导池结构不同导致信号不一致问题。

22、(4)无需人工配置溶液，配置流动相产生装置和控制电路，下位机程序根据电流和溶液浓度关系，自动下发程序给流动相产生装置，按照程序输出对应浓度的流动相以实现整个调试过程。

技术特征：

1.一种信号调试装置，其特征在于，包括：泵、流动相产生装置、检测器、测量电路和控制器；其中，

2.根据权利要求1所述的一种信号调试装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种信号调试装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种信号调试装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种信号调试装置，其特征在于，

6.一种信号调试方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种信号调试方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种信号调试装置及方法，涉及信号调试技术领域。本发明包括泵、流动相产生装置、检测器、测量电路和控制器。本发明可调制全部量程，并将各量程线性关系公式下发给下位机以供检测数据及更新调制，特别是对微弱电流的调制，可以排除电路本身的偏压偏流，同时将电导池本身的电容效应考虑进去；解决了电路板不同导致的信号不一致、检测器电导池结构不同导致的信号不一致的问题。

技术研发人员：张晶,李晓亚,张永涛,左海英
受保护的技术使用者：中国地质科学院水文地质环境地质研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16