基于STM32单片机的光电式浊度仪的设计与实现
发布时间：2021-03-02 20:48
水的浊度（Turbidity）是用来反映水的清澈或者浑浊程度的一个重要技术指标。浑浊的水源主要是由于水中包含泥沙、细菌、微生物、悬浮颗粒和胶体等有机物和无机物引起的,这些杂质直接影响了水的质量,还可能引发传染疾病。针对以上存在的水污染问题,本文设计了一种基于STM32F103单片机的光电式浊度仪,能够快速、准确的测量水体的浊度,对水质测量具有重要的现实意义。论文给出了光电式浊度仪的总体设计方案,包括光路设计、硬件电路设计以及软件设计。在光路设计过程中,分别分析论证了传感器的选型,包括光源、光电探测器和水槽的设计。在硬件电路设计中,为了从源头上减少噪声对测量结果的影响,设计了稳压驱动电路,使光源发光更加稳定可靠。光电探测器将捕捉到的光信号转换成电流信号,通过I/V转换电路将该电流信号转换成电压信号,经过放大电路和滤波电路之后供STM32单片机采集、处理、控制和显示。在软件设计中,根据浊度的性质,微小的悬浮颗粒不断地做无规则的布朗运动,而大颗粒的悬浮物会快速的沉淀到水槽的底部,造成测量结果的不稳定。为此,引入中值滤波算法和滑动窗口滤波算法,使测量结果更加稳定和准确。系统还设计了人机交互界面...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哈希1720E系列在线式浊度仪
重庆大学硕士学位论文 1 绪 论其测量范围为 0-100NTU，测量精度为 0.001NTU。测量过程中只需将仪器的探测器接入到流动的水源中就能实时在线检测水样的浑浊度。1720 系列浊度仪由显示模块和传感器模块两部分组成，传感器模块内部发出的是可见光，与待测水样中的悬浮物质相互作用产生散射光，浸在水样中传感器模块中的光电探测器检测的是与入射光呈 90°角的散射光。1720 系列浊度仪还具有整合式除泡器系统，当连续流动的水样经过该系统，能除去水样中夹带的气泡，降低气泡对测量结果的影响，整合式除泡器系统不会受到待测水样压力和流速的影响。
图 1.3 WGZ-C 系列便携式浊度计Fig.1.3 WGZ-C series turbidimeter厂家还有武汉沃特公司的 WT-OT3 系列采用的国际标准的近红外860nm的LED受后向散射光，使用光纤作为光束的传输光的影响，很好的解决了光路传输问题 3%。因为使用的是后向散射光作为测量比国外先进的浊度仪相比较低。仪分析对比仪的分析对比，得出以下几点结论：保局颁布 EPA180.1 标准规定使用钨丝灯体结果不准确，而且钨丝灯发光热量大欧洲颁布 ISO7027 标准规定使用近红外
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属氧化物TFT阈值对LCD显示屏可靠性的影响[J]. 楼均辉,姜姝,吴天一,符鞠建,夏兴达,何泽尚,迟宵,应变,李喜峰. 发光学报. 2018(03)
[2]量子点材料应用于发光二极管的研究进展[J]. 郝艺,徐征,李赫然,李青. 材料科学与工程学报. 2018(01)
[3]C语言下的抗干扰消抖按键程序设计研究[J]. 张红军. 数码世界. 2018(01)
[4]输出可调I/V隔离转换电路设计及分析[J]. 郑波祥. 工业控制计算机. 2017(12)
[5]朗伯比尔定律在硫酸铜溶液浓度中的应用[J]. 朱达. 考试周刊. 2017(A5)
[6]基于光敏电阻的简易照度计的设计与实现[J]. 翁健衎,刘卫玲,常晓明. 电子测量技术. 2017(11)
[7]激光二极管正向电特性的检测与分析研究[J]. 段文群,杨建峰. 激光杂志. 2017(07)
[8]基于I2C的单片机EEPROM的设计[J]. 常洪波,李赛赛. 价值工程. 2017(10)
[9]μC/GUI在STM32F103上的移植[J]. 杨洁雨,周泽满,徐海贤. 工业控制计算机. 2017(03)
[10]一种RS485串口通信电路的高可靠性设计[J]. 熊文,王莉,肖健,吕鹏,伊洋. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
硕士论文
[1]基于STM32的工程车辆远程监控系统[D]. 徐俊锋.华东理工大学 2017
[2]光学浊度传感器的设计与实现[D]. 王志丹.南京信息工程大学 2016
[3]小型无人机飞控系统硬件及航姿参考系统的设计与实现[D]. 梁爽.重庆大学 2016
[4]便携式光电浊度仪的研究[D]. 罗民富.重庆大学 2010
[5]光电浊度仪的研究与设计[D]. 刘畅.电子科技大学 2008
本文编号：3059925
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哈希1720E系列在线式浊度仪
重庆大学硕士学位论文 1 绪 论其测量范围为 0-100NTU，测量精度为 0.001NTU。测量过程中只需将仪器的探测器接入到流动的水源中就能实时在线检测水样的浑浊度。1720 系列浊度仪由显示模块和传感器模块两部分组成，传感器模块内部发出的是可见光，与待测水样中的悬浮物质相互作用产生散射光，浸在水样中传感器模块中的光电探测器检测的是与入射光呈 90°角的散射光。1720 系列浊度仪还具有整合式除泡器系统，当连续流动的水样经过该系统，能除去水样中夹带的气泡，降低气泡对测量结果的影响，整合式除泡器系统不会受到待测水样压力和流速的影响。
图 1.3 WGZ-C 系列便携式浊度计Fig.1.3 WGZ-C series turbidimeter厂家还有武汉沃特公司的 WT-OT3 系列采用的国际标准的近红外860nm的LED受后向散射光，使用光纤作为光束的传输光的影响，很好的解决了光路传输问题 3%。因为使用的是后向散射光作为测量比国外先进的浊度仪相比较低。仪分析对比仪的分析对比，得出以下几点结论：保局颁布 EPA180.1 标准规定使用钨丝灯体结果不准确，而且钨丝灯发光热量大欧洲颁布 ISO7027 标准规定使用近红外
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属氧化物TFT阈值对LCD显示屏可靠性的影响[J]. 楼均辉,姜姝,吴天一,符鞠建,夏兴达,何泽尚,迟宵,应变,李喜峰. 发光学报. 2018(03)
[2]量子点材料应用于发光二极管的研究进展[J]. 郝艺,徐征,李赫然,李青. 材料科学与工程学报. 2018(01)
[3]C语言下的抗干扰消抖按键程序设计研究[J]. 张红军. 数码世界. 2018(01)
[4]输出可调I/V隔离转换电路设计及分析[J]. 郑波祥. 工业控制计算机. 2017(12)
[5]朗伯比尔定律在硫酸铜溶液浓度中的应用[J]. 朱达. 考试周刊. 2017(A5)
[6]基于光敏电阻的简易照度计的设计与实现[J]. 翁健衎,刘卫玲,常晓明. 电子测量技术. 2017(11)
[7]激光二极管正向电特性的检测与分析研究[J]. 段文群,杨建峰. 激光杂志. 2017(07)
[8]基于I2C的单片机EEPROM的设计[J]. 常洪波,李赛赛. 价值工程. 2017(10)
[9]μC/GUI在STM32F103上的移植[J]. 杨洁雨,周泽满,徐海贤. 工业控制计算机. 2017(03)
[10]一种RS485串口通信电路的高可靠性设计[J]. 熊文,王莉,肖健,吕鹏,伊洋. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
硕士论文
[1]基于STM32的工程车辆远程监控系统[D]. 徐俊锋.华东理工大学 2017
[2]光学浊度传感器的设计与实现[D]. 王志丹.南京信息工程大学 2016
[3]小型无人机飞控系统硬件及航姿参考系统的设计与实现[D]. 梁爽.重庆大学 2016
[4]便携式光电浊度仪的研究[D]. 罗民富.重庆大学 2010
[5]光电浊度仪的研究与设计[D]. 刘畅.电子科技大学 2008
本文编号：3059925
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