在線水溶液電導率儀的研制.pdf

1、電導率是一個衡量水純凈度的重要參數(shù)，電導率儀在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)流程控制、醫(yī)藥衛(wèi)生、電力電子、水質(zhì)監(jiān)測和科學研究等領域有很廣泛的應用。通過測量水的電導率，可以監(jiān)測水質(zhì)情況。長期以來，關于如何準確的測量水溶液的電導率一直是水質(zhì)監(jiān)控人員及科研人員十分關注的問題。近年來集成電路以及微處理器技術發(fā)展迅速，人們更傾向于選用電極式電導率測量的方法和技術。
　　本文研究了水溶液的導電機理和溶液在電極作用下的模型，分析了國內(nèi)外常用的電導率測量方法以及

2、目前的發(fā)展狀況。在對影響電導率測量精度的主要因素進行分析的基礎上，針對傳統(tǒng)的電導測量方法中存在的極化效應、電容效應、溫度等因素對測量結(jié)果的影響及傳統(tǒng)測量范圍比較窄等一系列問題，提出了一種測量方法--主要利用雙頻率正弦信號測量電導率，論文介紹了這一測量方法的原理，并完成了基于ARM微控制器的在線水溶液電導率測量儀的設計和研制。系統(tǒng)以ARM LPC1114為控制核心，完成了電導率測量系統(tǒng)的電路設計，主要有激勵源的設計、電導率阻抗測量電路、溫

3、度采集模塊電路、自動檔位切換電路、以及RS485通信接口電路和電源模塊電路。通過 LPC1114控制阻抗測量芯片AD5933提供兩個不同頻率的正弦波，控制多路模擬開關74HC4051選擇反饋電阻來實現(xiàn)量程切換功能，模數(shù)轉(zhuǎn)換利用ARM片上AD轉(zhuǎn)換器進行數(shù)據(jù)采集和參考電壓的實時采集，其中參考電壓有精密電壓源ADR5040產(chǎn)生，溫度采集部分利用三線電橋電路測量PT100實現(xiàn)溶液溫度的采集，同時系統(tǒng)通過軟件對測量誤差進行溫度補償，采用RS-48