新型电导率表的研制

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水是生命之源。衡量水质的一个重要指标就是电导率,电导率检测在电子、医药化工、电厂、水处理等工业控制领域有广泛应用。近年来,智能化仪表发展迅速,但还有很多功能可以扩展,测量精度也有待提高。  本文介绍了研究背景,详述了测量电导率的基本知识和原理。在总结现有方法的优缺点基础上,设计出了频率自适应的双极性脉冲电压测电导的方法。该测量方法减小了电容效应和极化效应的影响,提高了测量精度,简化了仪表的硬件电路设计。同时本文设计了自适应测温电路,可以适用于国内外不同的电极探头;开发了外部存储器,可以存储测量的历史数据,并显示数据曲线趋势,方便用户进行数据分析和处理;同时仪表还带有回差控制的参数设定,便于在实际项目中的控制和应用。介绍了电导率表的硬件设计和软件设计。硬件设计部分介绍了电导率表的主控制器C8051F021单片机以及测量所用的传感器探头。然后介绍了主要硬件模块的电路设计:包括双极性脉冲激励电路、电导测量电路、自适应温度测量电路、LCD显示、键盘等。温度测量电路具有自适应功能,可以连接不同类型的温度传感器,即适用于国内外不同的电极探头,提高了仪表的兼容性。软件部分包括软件的主要流程和设计思想。数据处理部分重点介绍了基于最小二乘原理的电导和温度补偿方法以及数据处理的算法。最后,通过对实验数据的分析测试,结果表明该电导率表结构简单、测量准确度高、性能优良,值得推广使用。另外,本文还介绍了电导率表在实际项目中的应用。
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