水质检测中pH值测试仪的研究与实现

发布时间：2017-11-17 17:16

  本文关键词：水质检测中pH值测试仪的研究与实现

  更多相关文章： pH测试仪 ADuCM360单片机 温度补偿 两点校正

【摘要】：随着工业的迅速发展和城市人口的快速增加,人们对环境问题也越来越重视,各种水质的分析是环境治理中的关键环节,地表水的pH值控制更是重中之重,因此设计出对应其检测的设备刻不容缓。由于受电子工艺技术和制造技术的限制,国内pH值测量技术一直相对落后,自动化水平低,因此,研发出一套具有精度高、低成本、易于携带的pH值测量设备具有很重要的现实意义。根据实际应用的需求,本论文课题以ADuCM360微型处理器为基础,提出了一种pH值测量的方案,并主要从硬件电路和软件程序两部分来完成设计。硬件电路设计主要包括:电源模块电路,信号调理电路、A/D转换模块、温度采集模块、PWM温度控制模块、带隔离的串口通信模块、JTAG模块;设计以ADuCM360单片机为核心,实现了对PT100热敏电阻两端的电压信号和pH电极传感器输出并放大处理后的弱信号的采集,信号经过A/D转换后送入单片机,进行数据处理之后得到当前被测溶液的准确pH值,并通过RS485传送给上位机,然后在上位机上面进行实时的显示。软件部分主要分为pH值测量程序,温度测量程序,A/D转换子程序、PID-PWM温度控制程序、串口通信程序等部分,本设计考虑到温度对测量结果的影响,采用最小二乘算法来调整程序参数,对温度环境做了线性补偿,减小了温度变化对测试结果造成的影响。由于pH电极使用次数的增加会产生老化问题,所以本设计采用了两点校正的办法对测试仪进行校准。这些都大大提升了pH测试仪的测试精度,因此本设计对于pH值测试领域的研发和创新有着重大的意义。
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH83

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