快速水份测试仪的工作原理

　　快速水份测试仪是根据砖坯含水量变化时其电阻值也相对改变的原理进行测量的。它可以分辨出0.1％的含水量变化。同时由于测量区段控制得较小，故其精度能达到较高程度。
　　
　　含水量传感信号由插入砖坯的检测探头获得。含水量越大，探头两端电阻越小；含水量越小，探头电阻越大，探头阻值的变化对应着砖坯含水量变化。核心元件采用能驱动10位LED进行线性模拟显示的单片集成电路LM3914（国产型号为SF3914，上海无线电七厂产品），LM3914具有LED显示位数与其输入电压成良好线性关系的特性。LM3914内部有10个电压比较器，与④、⑥脚间的浮接十级高精度分压器相连，它还有一个浮接的直流电压参考源、输入缓冲器和显示模式选择放大器等电路。基准电压⑦、⑧脚间的电压为1.25V，因此可分别在比较器同相端获得125mV、250mV…1250mV的分压。基准电压源zui大可提供3～4mA的电流，并且每个LED的驱动电流基本上是参考电压源输出电流的10倍，每个LED的驱动电流ILED＝10×1.25／R5（mA）。
　　
　　快速水份测试仪还具有点／线显示选择功能。当其⑨脚与11脚相连时选择点图显示，这时只有某位序号的LED显示，其序号值对应着输入电压的大小。当LM3914的⑨脚与Vcc端相连时选择线图显示功能，此时有若干位LED显示，其LED显示的数量与输入电压相对应。为了提高测量分辨率，快速水份测试仪电路采用了分档测试的方法。由于砖坯含水量与其电阻变化并不成严格的比例关系，而是具有较大的非线性，采用分档测试则有利于改善线性，提高准确度。图中LM3914内部基准电压源UREF（1.25V）被R1-R4分压后作为运放A1的同相输入，根据其分压值大小，可确定其含水量测量区域，因此调K1可以选择测量区域。例如当开关K1指向“14％”时，选定好含水量测量区域为14％～15％。
　　
　　快速水份测试仪电路根据制砖设备的实际需要，选定含水量总测量区域为13％-16％。测量过程可这样分析：假设K1指向14％，这时电路中A1输出电压U01。，将在砖坯含水量为14％时等于零。当砖坯含水量变化为14％＋0.1x％，A1、A2按比例转换放大，使LM3914驱动x个LED显示（或第x位LED显示），故这时被测砖坯含水量值便等于LM3914驱动的LED显示值的千分数加上14％，同样可推出，K1指向其它档时，被测值等于档位指示数加上LED显示值的千分数。这样，通过档位转换，使电路在含水量为13％-16％测量范围内始终能分辨出0.1％的示值变化。