高精度溶解氧測(cè)量?jī)x的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)是指溶解于水中分子態(tài)的氧，是水生生物生存不可缺少的條件，也是水體受有機(jī)污染程度的重要指標(biāo)。快速、準(zhǔn)確、連續(xù)測(cè)量水體溶解氧的含量，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等方面的發(fā)展都有著重要的意義。 本文介紹了水體溶解氧的測(cè)量方法，在分析了極譜型溶解氧電極測(cè)氧原理的基礎(chǔ)上，以低功耗高精度的MSP430F135單片機(jī)為核心處理器，設(shè)計(jì)了一種基于電化學(xué)傳感器的水體溶解氧測(cè)量?jī)x。通過(guò)對(duì)溶解氧電

2、極溫度特性的分析，設(shè)計(jì)了硬件溫度補(bǔ)償方法和軟件溫度補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)x的溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能。 為了提高測(cè)量范圍和測(cè)量精度，本文設(shè)計(jì)的溶解氧測(cè)量?jī)x采用了二次函數(shù)擬合算法和用分段直線代替曲線的線性插值算法對(duì)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行了連續(xù)化處理，達(dá)到了很好的效果。針對(duì)信號(hào)提取和采集時(shí)存在的各種噪聲干擾，采用了數(shù)據(jù)濾波平滑算法，保證了采集的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，減小了測(cè)量誤差。 為了便于系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)，本文設(shè)計(jì)的溶解氧測(cè)量?jī)x的硬件和軟件采用了

3、模塊化設(shè)計(jì)思想。硬件部分重點(diǎn)設(shè)計(jì)了模擬信號(hào)調(diào)理電路和標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出電路；軟件部分按功能不同獨(dú)立編寫(xiě)，便于軟件的修改、升級(jí)和功能的添加。 本文設(shè)計(jì)的溶解氧測(cè)量?jī)x的測(cè)量范圍為：0-20.00mg/L，分辨度為：0.01mg/L，溫度補(bǔ)償范圍為：0-60℃。對(duì)制作的樣品，通過(guò)調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，表明該測(cè)量?jī)x響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，智能化程度高、誤差小、操作簡(jiǎn)單方便，可以廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、環(huán)境檢測(cè)、火力發(fā)電廠等行業(yè)的水體中溶