DE112015001279T5

DE112015001279T5 - Antriebsschaltung für einen Leitfähigkeitssensor

Info

Publication number: DE112015001279T5
Application number: DE112015001279.6T
Authority: DE
Inventors: Efrem PRESS; Jon LINDGREN; Jordan PRESS
Original assignee: Atlas Scient LLC; Atlas Scientific LLC
Current assignee: Atlas Scient LLC; Atlas Scientific LLC
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2017-02-16
Also published as: CA2941249A1; KR101943637B1; JP2017513022A; WO2015142728A1; GB2538924B; KR20160138126A; US9500614B2; GB201617239D0; CA2941249C; GB2538924A; JP6312918B2; US20150260671A1

Abstract

Eine Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor umfasst eine Pulsweitenmodulationseinheit, eine H-Brücke, ersten und zweiten Differentialverstärker und einen Analog-Digital-Wandler (ADC). Die Pulsweitenmodulationseinheit erzeugt zwei entgegengesetzte Antriebssignale. Die H-Brücke empfängt die zwei entgegengesetzten Antriebssignale und erzeugt zwei H-Brückenausgänge. Der erste Differentialverstärker umfasst erste Eingänge, die parallel an einen Nebenschlusswiderstand angeschlossen sind. Einer der ersten Eingänge ist an die zwei erzeugten H-Brückenausgänge gekoppelt. Der zweite Differentialverstärker umfasst zweite Eingänge, die parallel mit einem Klemmenpaar verbunden sind, an denen ein Sensor befestigt ist. Einer der zweiten Eingänge und das Paar Klemmen empfangen ein Signal vom anderen der zwei erzeugten H-Brückenausgänge. Der ADC empfängt einen ersten Ausgang, der für einen ersten Strom aus dem ersten Differentialverstärker repräsentativ ist, und einen zweiten Ausgang, der repräsentativ für einen zweiten Strom aus dem zweiten Differentialverstärker ist.

Description

QUERVERWEIS FÜR VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/954,134, die am 17. März, 2014, mit dem Titel „Elektrisches Leitfähigkeitsmodul” eingereicht wurde, auf deren gesamten Inhalt hierin vollinhaltlich Bezug genommen wird.
STAND DER TECHNIK
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensoren und insbesondere eine Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor.
High-End-Sensoren zum Erfassen der elektrischen Leitfähigkeit einer Flüssigkeit, insbesondere einer wässrigen Lösung, in die der Sensor eingetaucht wird, gibt es seit einiger Zeit. Solche Vorrichtungen leiden jedoch unter zahlreichen Schwierigkeiten, wenn die ultimative Bestimmung durch den Sensor nachfolgend in der Robotertechnik oder anderen eingebetteten Systemen verwendet wird.
Beim Messen der Leitfähigkeit einer wässrigen Lösung ist eine angetroffene Schwierigkeit die mögliche Kontaminierung der Sensorelektroden („Fouling” genannt). Sie tritt auf, wenn ein Strom durch die Sensorelektroden geleitet wird, der verursacht, dass Ionen sich sowohl an der Anode als auch Kathode ansammeln. Eine genügende Ansammlung dieser Ionen verändert die Messwerte infolge ionischer Interferenz bei der Leitfähigkeit der getesteten Flüssigkeit.
Bestehende Verfahren zum Messen der Leitfähigkeit einer wässrigen Lösung nutzen typischerweise eine Spannungsschwankung über einer einzelnen Elektrode. Diese Spannungsschwankung (typisch von einem festen positiven Potential (+X Volt) zur selben negativen Spannung (–X Volt)) kehrt die Anziehung der Tonen an den Elektroden um und verhindert damit eine Verschmutzung. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine große Bandbreite von Spannungen. Typisch werden diese Spannungen durch einen Spannungsumrichter erreicht, der den Energieverbrauch der Schaltung erhöht, die Komplexität der Schaltung erhöht (z. B. muss die negative Spannung reguliert werden), die Größe der Schaltung erhöht und das Stromrauschen in der Schaltung erhöht.
Bestehende Verfahren nutzen außerdem nicht genügend moderne Mikrokontroller. Stattdessen ist ein bedeutender Anteil der Schaltung dem Messen und der Interpretation der Ergebnisse gewidmet. Beispiele hierzu wäre die Kompensierung für Operationsverstärkerparameter (wie zum Beispiel Eingangsruhestrom, Offsetspannung oder dergleichen). Das Ergebnis ist ein erhöhter Stromverbrauch bei geminderter Empfindlichkeit und Genauigkeit.
Schließlich liefern bestehende Verfahren Daten typisch auf Wegen, die in Robotertechnik oder andere eingebettete System schwer zu integrieren sind. Zum Beispiel kann die Leitfähigkeitssensorausgabe als 4–20 mA Stromschleifen (d. h. analog) oder über eine digitale Anzeige dargestellt werden. Beide sind schwer, wenn nicht unmöglich in die riesige Anzahl moderner Systeme zu integrieren, die eine digitale Ausgabe erwarten (wie andere Mikrokontroller, Computerüberwachungssysteme, Datenlogger oder dergleichen).
Es ist daher wünschenswert, eine Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor bereitzustellen, der ein einfacheres Verfahren ermöglicht, um Messergebnisse zu erhalten, Energiebedarf herabzusetzen, Empfindlichkeit und Genauigkeit zu erhöhen und Daten in einer digitalen Form bereitzustellen, die von weiteren Systemen übertragen und genutzt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen eine Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor. Die Antriebsschaltung umfasst eine Pulsweitenmodulationseinheit, eine H-Brücke, ersten und zweiten Differentialverstärker und einen Analog-Digital-Wandler (ADC). Die Pulsweitenmodulationseinheit ist so ausgelegt, dass sie zwei entgegengesetzte Antriebssignale erzeugt. Die H-Brücke ist so konfiguriert, dass sie die zwei entgegengesetzten Antriebssignale empfängt und mindestens zwei H-Brückenausgänge erzeugt. Der erste Differentialverstärker umfasst erste Eingänge, die parallel an einen Nebenschlusswiderstand angeschlossen sind. Einer der ersten Ausgänge ist an einen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge gekoppelt. Der zweite Differentialverstärker umfasst zweite Ausgänge, die parallel mit einem Klemmenpaar mit daran befestigtem Sensor verbunden sind. Einer der zweiten Ausgänge und das Klemmenpaar sind so konfiguriert, dass sie ein Signal von dem anderen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge empfangen. Der Analog-Digital-Wandler (ADC) ist so konfiguriert, das er Folgendes empfängt: einen ersten Ausgang, der für einen ersten Strom vom ersten Differentialverstärker repräsentativ ist; und einen zweiten Ausgang, der für einen zweiten Strom von dem zweiten Differentialverstärker repräsentativ ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die folgende ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird besser verstanden, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Zum Zweck der Veranschaulichung wird in den Zeichnungen eine Ausführungsform gezeigt, die gegenwärtig bevorzugt wird. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten präzisen Anordnungen und Mittel beschränkt ist.
1 ist eine schematische Ansicht einer Antriebsschaltung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Ansicht einer Steckerstiftanordnung für die Schaltung von 1; und
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens einer Ausführungsform eines Verfahrens für den Antrieb eines Flüssigkeitsleitfähigkeitssensors.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine bestimmte Terminologie wird in der folgenden Beschreibung nur der Zweckmäßigkeit halber angewandt und ist nicht einschränkend. Die Wörter „rechts”, „links”, „unterer” und „oberer” bezeichnen Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Wörter „einwärts” und „auswärts” beziehen sich auf Richtungen zum geometrischen Zentrum der Einrichtung hin und von diesem weg sowie auf bezeichnete Teile davon. Die Terminologie umfasst die oben aufgeführten Wörter, Ableitungen davon und Wörter mit ähnlicher Bedeutung. Außerdem bedeutet das Wort „ein”, wie es in den Ansprüchen und in den entsprechenden Abschnitten der Spezifikation verwendet wird „mindestens ein”.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Ziffern durchweg gleiche Elemente bezeichnen, wird in 1 eine Antriebsschaltung 10 zur Anwendung bei einem Leitfähigkeitssensor (nicht gezeigt) nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Schaltung 10 umfasst eine Pulsweitenmodulations(PWM)-Einheit 12 mit einem Paar Antriebsausgängen 12a, 12b. Die PWM-Einheit 12 erzeugt ein erstes Antriebssignal und ein zweites, komplementäres (d. h. entgegengesetztes) Antriebssignal, die jeweils an den Antriebsausgängen 12a, 12b emittiert werden können. Das erste und zweite Antriebssignal zeigen jeweils bevorzugt eine Frequenz im Bereich von ungefähr 4 kHz und einen Arbeitszyklus von 50%, obgleich Frequenz, Arbeitszyklus und andere charakteristischen Merkmale nach Wunsch variiert werden können.
Die Antriebsausgänge 12a, 12b der PWM-Einheit 12 sind bevorzugt an entsprechende Eingänge 14a, 14b einer H-Brücke 14 gekoppelt, die ferner zwei Ausgänge 14c, 14d und zwei Rückkanäle 14e, 14f umfasst, die Informationen zum Timing der H-Brücke an eine Eingangs/Ausgangs-(I/O)Einheit 16 zurückführen. Die H-Brücke 14 wird benutzt, um abwechselnd die Polarität des am Sensor angelegten Signals umzukehren, und die I/O-Einheit 16 verwendet das Timing der H-Brücke 14, um die Probenahme der Signale vom Sensor zu koordinieren, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Ein Ausgang 14c der H-Brücke 14 wird zu einer Kombination eines ersten Differentialverstärkers 18 geleitet, dessen Ausgänge über einen Nebenschlusswiderstand 20 angeschlossen sind. Der Nebenschlusswiderstand 20 hat vorzugsweise einen Widerstand im Bereich von ungefähr 100 (Ω). Andere Widerstände können jedoch ebenfalls in Übereinstimmung mit der Erfindung benutzt werden. Der Differentialverstärker 18 empfängt ebenfalls den Signalausgang durch die PWM-Einheit 12 als ein Freigabesignal 18a. Der Differentialverstärker 18 gibt den Strom über den Nebenschlusswiderstand 20 ab, der zurück an Eingang 22a eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) 22 gespeist wird. Durch Kenntnis des festen Widerstands des Nebenschlusswiderstands 20 und des Stroms durch Nebenschlusswiderstand 20 kann die angelegte Spannung bestimmt werden.
Ein weiterer Ausgang 14d der H-Brücke wird an eine Kombination eines zweiten Differentialverstärkers 24 gekoppelt, dessen Eingänge über ein Klemmenpaar 26a, 26b angeschlossen sind, an die ein Sensor angeschlossen ist. Die Klemmen 26a, 26b können Stiftleisten, Steckdosen, koaxiale Steckbuchsen oder andere Arten elektrischer Steckverbinder umfassen. Ein Transistor 28 kann über die Klemmen 26a, 26b angeschlossen werden und einen Ausgang von der I/O-Einheit 16 als ein Ansteuerungssignal zur Steuerung der Funktion des Sensors empfangen. Im Lichte der Ausführungsformen der hierin durchgehend beschriebenen Offenbarung würde ein durchschnittlicher Fachmann verstehen, dass der Transistor 28 als auch der darin angeschlossene Ausgang aus der I/O-Einheit 16 entfernt werden können.
Der zweite Differentialverstärker 24 empfängt ebenfalls den Signalausgang von PWM-Einheit 12 als ein Freigabeeingang 24a, und Ausgänge des Stroms über den Sensor durch die Klemmen 26a, 26b. Die Stromanzeige wird zurück an einen anderen Eingang 22b von ADC 22 gemeldet. Mit dem Strom über dem Sensor und der zuvor bestimmten Versorgungsspannung aus der Messung über dem Nebenschlusswiderstand 20 kann der vom Sensor angetroffene Widerstand durch die Flüssigkeit bestimmt werden. Die Konduktanz der Flüssigkeit wird dann mit dem Kehrwert des errechneten Widerstands bestimmt.
PWM-Einheit 12, I/O-Einheit 16 und ADC 22 sind bevorzugt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 30 oder werden mindestens von ihr gesteuert. Die CPU 30 kann ein Mikrokontroller, ein Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder dergleichen sein. Zum Beispiel kann sich eins oder können sich mehrere von PWM-Einheit 12, I/O-Einheit 16 und ADC 22 im Inneren der CPU 30 befinden, so dass die oben beschriebenen Eingänge und Ausgänge in Form von Kontaktstiften (nicht gezeigt) der CPU 30 vorhanden sind. Außerdem kann eins oder können mehrere von PWM-Einheit 12, I/O-Einheit 16 und ADC 22 außerhalb der CPU 30 vorgesehene Schaltungen sein und über Leiterbahnen, Drähte oder andere ähnliche elektrische Verbindungsteile (nicht gezeigt) daran gekoppelt sein. Die CPU 30 kann zum Beispiel den gelieferten Strom, Einstellungen und Parameter steuern und Kommunikationen für die PWM-Einheit 12, I/O-Einheit 16 und ADC 22 ermöglichen.
Es wird bevorzugt, dass mindestens die H-Brücke 14, erster und zweiter Differentialverstärker 18, 24, Nebenschlusswiderstand 20 und die Klemmen 26a, 26b zusammen untergebracht sind. Das Gehäuse (nicht gezeigt) kann ebenfalls nach Wunsch PWM-Einheit 12, I/O-Einheit 16, ADC 22 und bzw. oder CPU 30 enthalten.
Die vom Sensor erhaltenen Daten werden bevorzugt von Schaltung 10 an eine externe Schaltung (nicht gezeigt) unter Anwendung üblicher Verfahren geleitet wie Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)-Protokolle (z. B. RS-232, TTL seriell, RS-422, RS-485, oder dergleichen), inter-integriertes (I²C)-Protokoll oder dergleichen. Bezugnehmend auf 2 wird bevorzugt ein Paar Transmitter- und Empfängerstifte 32, 34 bereitgestellt, um die Kommunikation mit der externen Schaltung zu aktivieren, wie oben beschrieben. Strom- und Erdungsstifte 36, 38 können ebenfalls bereitgestellt werden. Außerdem können Sondenstifte 40, 42 für den Anschluss des Sensors an die Klemmen 26a, 26b vorgesehen werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 werden LEDs 50, 52, 54 bevorzugt bereitgestellt, um dem Anwender einen Status der Schaltung 10 anzuzeigen. Zum Beispiel kann eine rote LED 50 als Fehleranzeige vorgesehen werden. Eine grüne LED 52 kann bereitgestellt werden, um anzuzeigen, dass Kommunikation nach einem UART-Protokoll stattfindet. Auf ähnliche Weise kann eine blaue LED 54 bereitgestellt werden, um anzuzeigen, dass Kommunikation nach I²C stattfindet. Obgleich LEDs bei der gezeigten Ausführungsform benutzt werden, können andere Arten von Anzeigern, einschließlich alphnumerischer Anzeiger, auraler Anzeiger oder dergleichen ebenfalls verwendet werden. Außerdem können andere Bedingungen der Vorrichtung 10 und bzw. oder des Sensors dem Anwender mitgeteilt werden.
Nun wird die Arbeitsweise von Schaltung 10 beschrieben. Nach Initialisierung kann die PWM-Einheit 12 die Erzeugung von Antriebssignalen beginnen. Die Ausgänge 12a, 12b derselben und H-Brücke 14 sind jedoch anfänglich bevorzugt deaktiviert. Zum Lesen sind die Ausgänge 12a, 12b der PWM-Einheit 12 und der H-Brücke 14 aktiviert. Die H-Brücke 14 arbeitet, um dauernd die an den Klemmen 26a, 26b angelegte Polarität umzukehren. Erster und zweiter Differentialverstärker 18, 24 werden abwechselnd aktiviert, um Proben an ADC 22 auszugeben derart, dass die Ströme abwechselnd vom Nebenschlusswiderstand 20 und den Klemmen 26a, 26b gelesen werden.
Bevorzugt empfängt ADC 22 sechzehn Proben von beiden, dem ersten und zweiten Differentialverstärker 18, 24. Die Proben können durch den ADC 22 und bzw. oder die CPU 30 tiefpassgefiltert, überproportional entnommen und dergleichen werden. Durchschnittliche Anzeigen für den Nebenschlusswiderstand 20 und die Sensoren werden erzeugt und benutzt, um die Konduktanz der Flüssigkeit zu bestimmen, in die der Sensor eingetaucht wird. Die Leitungsfähigkeit wird im ADC 22 und bzw. oder der CPU 30 durch die Konduktanz in Kombination mit dem K-Faktor des Sensors bestimmt und kann temperaturkompensiert werden. Schließlich wird die Leitungsfähigkeit an die externe Schaltung emittiert.
3 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für den Antrieb eines Flüssigkeitsleitfähigkeitssensors. Das Verfahren kann eine Anzahl von Schritten umfassen, die in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden können. Schritt 301 umfasst die Erzeugung durch eine Pulsweitenmodulationseinheit von zwei entgegengesetzten Antriebssignalen. Schritt 303 umfasst den Empfang durch eine H-Brücke der zwei entgegengesetzten Antriebssignale. Schritt 305 umfasst die Erzeugung durch die H-Brücke von mindestens zwei H-Brückenausgängen in Reaktion auf den Empfang der zwei entgegengesetzten Antriebssignale. Schritt 307 umfasst den Empfang durch einen ersten Differentialverstärker von einem der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge. Schritt 309 umfasst den Empfang durch einen zweiten Differentialverstärker von einem Signal aus dem anderen der mindestens zwei erzeugten H-Brücken-Ausgänge. Stopp 311 umfasst den Empfang durch einen Analog-Digital-Wandler von erstem und zweitem Ausgang, die jeweils repräsentativ für ersten und zweiten Strom aus dem ersten und zweiten Differentialverstärker sind.
Aus dem Vorhergehenden ist zu ersehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Abfühlschaltungen für elektrochemische Sensoren umfassen. Der Fachmann wird verstehen, dass Änderungen bei den oben beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden könnten, ohne vom breit gefassten Erfindungskonzept derselben abzuweichen. Es versteht sich daher, dass diese Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern Modifikationen erfassen soll, die Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung entsprechen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.

Claims

Eine Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor, die Schaltung umfassend: eine Pulsweitenmodulationseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie zwei entgegengesetzte Antriebssignale erzeugt, eine H-Brücke, die so konfiguriert ist, dass: sie die zwei entgegengesetzten Antriebssignale empfängt und mindestens zwei H-Brückenausgänge erzeugt; einen ersten Differentialverstärker, umfassend erste Eingänge, die parallel an einen Nebenschlusswiderstand angeschlossen sind, wobei einer der ersten Eingänge so konfiguriert ist, dass er einen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge empfängt; einen zweiten Differentialverstärker, umfassend zweite Eingänge, die parallel mit einem Klemmenpaar verbunden sind, an denen ein Sensor befestigt ist, wobei einer der zweiten Eingänge und das Klemmenpaar so konfiguriert sind, dass sie den anderen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge empfangen; und einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der so konfiguriert ist, dass er Folgendes empfängt: einen ersten Ausgang, der für einen ersten Strom aus dem ersten Differentialverstärker repräsentativ ist, und einen zweiten Ausgang, der für einen zweiten Strom von dem zweiten Differentialverstärker repräsentativ ist.
Antriebsschaltung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er mindestens eins von Pulsweitenmodulationseinheit und ADC steuert.
Antriebsschaltung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Eingangs/Ausgangseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Funktionieren des Sensors steuert.
Antriebsschaltung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen oder mehrere Anzeiger, die so konfiguriert sind, dass sie einen Betriebsstatus der Antriebsschaltung anzeigen.
Antriebsschaltung nach Anspruch 1, wobei der ADC so konfiguriert ist, dass er abwechselnd Proben von jedem der ersten und zweiten Ausgänge empfängt.
Antriebsschaltung nach Anspruch 5, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er eine Flüssigkeitsleitfähigkeit bestimmt, die mindestens teilweise auf den empfangenen Proben beruht.
Antriebsschaltung nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Sender-Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er die Flüssigkeitsleitfähigkeit an eine Schaltung fern zur Antriebsschaltung übermittelt.
Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor, wobei die Schaltung Folgendes umfasst: eine Pulsweitenmodulationseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie zwei entgegengesetzte Antriebssignale erzeugt; eine H-Brücke, die konfiguriert ist, um: die zwei entgegengesetzten Signale zu empfangen und mindestens zwei H-Brückenausgaben zu erzeugen; einen ersten Differentialverstärker, umfassend erste Eingänge, die parallel an einen Nebenschlusswiderstand angeschlossen sind, wobei einer der ersten Eingänge an einen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge gekoppelt ist, einen zweiten Differentialverstärker, umfassend zweite Eingänge, die parallel mit einem Klemmenpaar verbunden sind, an denen ein Sensor befestigt ist, wobei einer der zweiten Eingänge und das Klemmenpaar so konfiguriert sind, dass sie ein Signal von dem anderen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge empfangen, und einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der so konfiguriert ist, dass er abwechselnd Proben von einem ersten Ausgang, der repräsentativ für einen ersten Strom von dem ersten Differentialverstärker ist; und von einem zweiten Ausgang, der repräsentativ für einen zweiten Strom von dem zweiten Differentialverstärker ist, empfängt.
Antriebsschaltung von Anspruch 8, ferner umfassend eine Eingangs/Ausgangseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Funktionieren des Sensors steuert.
Antriebsschaltung nach Anspruch 8, wobei mindestens zwei von Pulsweitenmodulationseinheit, H-Brücke, erstem Differentialverstärker und zweitem Differentialverstärker zusammen untergebracht sind.
Antriebsschaltung nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er eine Flüssigkeitsleitfähigkeit bestimmt, die mindestens teilweise auf den empfangenen Proben beruht.
Antriebsschaltung nach Anspruch 11, ferner umfassend einen Sender-Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er die Flüssigkeitsleitfähigkeit an eine Schaltung fern zur Antriebsschaltung übermittelt.
Antriebsschaltung nach Anspruch 11, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er mindestens eins von Pulsweitenmodulationseinheit und ADC steuert.
Antriebsschaltung nach Anspruch 8, ferner umfassend einen oder mehrere Anzeiger, die so konfiguriert sind, dass sie einen Betriebsstatus der Antriebsschaltung anzeigen.
Antriebsschaltung für einen Flüssigkeitsleitfähigkeitssensor, die Schaltung umfassend: eine Pulsweitenmodulationseinheit, die so ausgelegt ist, dass sie zwei entgegengesetzte Signale erzeugt; eine H-Brücke die so konfiguriert ist, dass sie: die zwei entgegengesetzten Signale empfängt, und mindestens zwei H-Brückenausgänge erzeugt; einen ersten Differentialverstärker, umfassend erste Eingänge, die parallel an einen Nebenschlusswiderstand angeschlossen sind, wobei einer der ersten Eingänge an einen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge gekoppelt ist, einen zweiten Differentialverstärker, umfassend zweite Eingänge, die parallel mit einem Klemmenpaar verbunden sind, an denen ein Sensor befestigt ist, wobei einer der zweiten Eingänge und das Klemmenpaar so konfiguriert sind, dass sie ein Signal von dem anderen der mindestens zwei erzeugten H-Brückenausgänge empfängt; einen Analog-Digital-Wandler (ADC), der so konfiguriert ist, dass er abwechselnd Proben von jedem von einem ersten Ausgang, der für einen ersten Strom von dem ersten Differentialverstärker repräsentativ ist, und einem zweiten Ausgang, der für einen zweiten Strom von dem zweiten Differentialverstärker repräsentativ ist, empfängt, und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er eine Flüssigkeitsleitfähigkeit bestimmt, die mindestens teilweise auf empfangenen Proben beruht.
Antriebsschaltung nach Anspruch 15, wobei mindestens zwei von Pulsweitenmodulationseinheit, H-Brücke, erstem Differentialverstärker und zweitem Differentialverstärker zusammen untergebracht sind.
Antriebsschaltung nach Anspruch 15, ferner umfassend einen Sender-Empfänger, der so konfiguriert ist, dass er die Flüssigkeitsleitfähigkeit an eine Schaltung fern zur Antriebsschaltung übermittelt.
Antriebsschaltung nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Eingangs/Ausgangseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Funktionieren des Sensors steuert.
Antriebsschaltung nach Anspruch 18, wobei die H-Brücke ferner so konfiguriert ist, dass sie Timinginformationen an die Eingangs/Ausgangseinheit überträgt.
Antriebsschaltung nach Anspruch 19, wobei die Eingangs/Ausgangseinheit die Timinginformationen verwendet, um eine Probenahme von einem oder mehreren Signalen vom Sensor zu steuern.