基于MCU纯水电导率检测装置设计(doc 28页)
基于单片机的水位检测控制系统设计
基于单片机的水位检测控制系统设计学院：专业：姓名：指导老师：信息学院自动化刘翔学号：职称：0901********盛珣华曹宇教授助理工程师中国·珠海二○一三年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的水位检测控制系统设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
本人签名：日期：年月日基于单片机的水位检测控制系统设计摘要随着社会和科技的进步，以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展，方便的全自动控制系统生活的开始逐步进入到我们的生活，单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支，具有高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优点，以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。
本设计是基于单片机的水位检测控制系统设计。
设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术，使得水塔中的水位始终保持在一定范围内，以保证连续正常的供水。
本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的，用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能，并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。
结果表明，设计的系统具有良好的检测和控制功能，方便移植性和可扩展性。
关键词：水位控制单片机报警Based SCM the water level detection control system designAbstracWith the social and technological progress, as well as the level of people's standard of living gradually improve with the exhibition, and the convenience of automatic control system for the beginning of life gradually into our lives, single-chip microcomputer development is an important branch,the advantages of high reliability, high performance and low cost, low-voltage, low-power microcontroller as the core of the automation control system has won a wide range of applications.The title of the graduate design microcontroller-based water level detection and control system design, three metal rods into the water used to detect the signal, the conductivity of the water, can see that the water level changes. Under normal circumstances, the water level should be kept within a certain range changes, the water level does not exceed the stipulated upper and lower limits, in the event of a system failure, should be promptly cut off electrical power, and there should be sound and audible alarm signals of the light-emitting diode. Design System aimed the application microcontroller run automatically, so that the water level in the water tower always maintained within a certain range in order to ensure the continuous normal water. The design is based on AT89C51 microcontroller as the core components of the water tower water level detection and control simulation system designed to detect water level control, processing, and alarm functions, and Proteus simulation software environment simulation testing. Experimental results show that the design of the system has a good detection and control functions, portability and scalability.Keywords:Level controlmicrocontroller alarm目录1前言 (1)1.1.本设计在国内发展概况 (1)1.2国外发展概况 (1)1.3设计目的 (2)1.4设计意义 (2)2总设计 (2)2.1设计的技术要求 (2)2.2应解决的主要问题 (3)2.3设计原理 (3)2.4方案选择 (3)2.5给定参数 (5)2.6整体方案设计 (5)2.7优点和特色 (6)2.8创新点 (7)2.9系统运行过程可能存在的问题 (7)2.9.1现场数据经过DTU发送后在远程监控室接收不到 (7)3硬件介绍 (7)3.1光电耦合器4N25 (7)3.1.1工作原理 (7)3.1.2主要性能 (8)3.1.3引脚图和引脚名称 (8)3.1.4极限参数 (8)3.2单片机芯片STC90C516RD+ (9)3.2.1芯片简介绍 (9)3.2.2芯片STC90C516RD+引脚 (9)3.2.3主要性能 (10)3.3电磁继电器 (11)3.4蜂鸣器 (11)3.5远程通信模块DTU (12)3.6液位高度传感器 (12)4组态软件 (13)4.1组态概况 (13)4.2组态设计 (13)5软件设计 (17)5.1Keil软件 (17)5.2程序方框图 (17)5.3程序设计 (18)5.4I/O口的分配 (18)5.5子程序 (18)5.5.1延时子程序 (18)5.5.2报警子程序 (19)5.5.3初始化子程序 (20)5.4主程序 (20)6结论 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)附录 (25)程序代码 (25)1前言1.1.本设计在国内发展概况国产水位监测仪主要有浮筒式水位仪、压力传感器式水位仪、超声波式水位仪等，在功能齐全、性能稳定等方面，虽然与国际上先进的同类型产品存在一定差距，但是却可以基本满足水位监测及控制的需要。
基于单片机的TDS水质测试仪设计资料
学号********* 苏州市职业大学毕业设计题目基于单片机的___ TDS水质测试仪设计学生姓名：专业班级：学院(部)：电子信息工程学院校内指导教师：校外指导教师：完成日期：2016年5月摘要本设计通过研究分析TDS（溶解性总固体）测量的原理，设计了一款以AT89S51单片机为核心的水质测试仪。
本设计通过电导率测量电路实现电导率信号的采集，并采用温度传感器进行温度测量，使用温度补偿方法减小温度对电导率测量值的影响，通过单片机程序进行相关计算得出TDS值。
设计包括信号采集电路、按键电路、测温电路、液晶显示电路。
选用AT89S51作为该水质测试仪是由于其结构简单，操作容易，低成本。
测量的TDS值对帮助人们了解水质情况起到了非常重要的作用。
了解检测的水中各种参数，通过这些了解到水质的基本信息，并作出相应的调整计划。
水质合格了，这样我们的生活才会有保障。
关键词：水质检测AT89S51 程序编写AbstractThis design through the study and analysis of the principle of TDS (total dissolved solids) measurement, the design of a AT89S51 microcontroller as the core of the water testing instrument. This design by conductivity measurement circuit to achieve conductivity signal acquisition, and the temperature sensor for temperature measurement and temperature compensation method to reduce the temperature influence on the conductivity measurements, through the SCM program for correlation calculation to obtain the value of TDS. The design includes signal acquisition circuit, key circuit, temperature measurement circuit, liquid crystal display circuit. AT89S51 as the water quality testing instrument is because of its simple structure, easy operation, low cost. Measurement of the TDS value to help people understand the situation of water quality has played a very important role. Understanding of the detection of various parameters in the water, through these basic information to understand the water quality, and make the appropriate adjustments. The water quality is qualified, so our life will be guaranteed.Key word: Water quality testing, AT89S51,Program writing目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 影响水质因素 (1)1.2 水质检测的意义 (2)2 系统的设计内容及方案 (3)2.1 设计内容 (3)2.2 设计方案 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 元件选择 (4)3.1.1 AT89S51芯片 (4)3.1.2温度传感器 DS18B20 (5)3.2 单片机最小系统 (6)3.3 TDS测量电路 (6)3.4 温度测量电路 (8)3.5 按键测量电路 (9)3.6 电源电路 (9)3.7 系统主电路 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 程序设计 (11)4.2 系统程序流程 (11)5 测试结果 (17)5.1 软件调试 (17)5.2 硬件调试 (17)5.1 调试结果 (17)致谢 (18)参考文献 (19)1、绪论TDS是英文total dissolved solids的缩写，中文解释为溶解性总固体，又称总含盐量，定义为水中含有各种溶解性矿物盐类的总量，它包含无机盐和有机物的总量，测量单位为毫克/升（1mg/L=1ppm），它表明1升水中溶有多少毫克溶解性总固体，或者说1升水中的离子总量。
基于stm32的简易水情检测系统设计
基于stm32的简易水情检测系统设计目录第1章绪论 (4)1．1课题研究的目的及意义 (4)1．2课题研究的国内外发展现状 (4)1．3本课题的主要内容 (5)1．4论文结构安排 (6)第2章PH传感器检测模块 (7)2．1 PH检测传感器的组成 (7)2.1.1 PH复合电极 (7)2.2.2 PH传感器 (7)2．2 PH传感器的工作原理图 (8)2．3 PH工作原理 (8)第3章系统整体设计 (11)3．1系统方案论证 (11)3.1.1微处理器的论证与选择 (11)3.1.2液晶显示模块的论证与选择 (11)3.1.3超声波检测模块的论证与选择 (12)3.1.4温度检测模块的选择 (12)3.1.5串口通信的论证与选择 (12)3．2系统电路设计的指标 (13)3.2.1系统框架 (13)3.2.2超声波测距子系统框图 (13)3.2.3 PH检测子系统框图 (13)3.2.4温度检测子系统框图 (13)第4章系统硬件电路的构成 (14)4．1 STM32F407VET6最小系统 (14)4．2水位传感器 (14)4．3温度传感器 (16)4．4 RS-232串口通信模块 (17)4．5液晶显示模块 (17)第5章系统软件的设计 (18)5．1程序编程软件 (18)5．2程序编程软件 (18)5．2 .1程序功能描述 (18)5．2 .2程序的软件设计思路 (19)5．3 ADC程序编程软件 (19)5．4温度采集模块编程 (19)5．5水位采集模块编程 (20)5．6 PH值采集模块编程 (20)5．7显示模块编程 (21)5．8串口通信模块编程 (22)第6章系统调试与数据测量 (23)6．1测试条件与仪器 (23)6.1.1测试条件 (23)6.1.2测试仪器 (23)6．2测试数据及结果分析 (23)6.2.1测试数据 (23)6.2.2测试分析与结论 (24)结语 (25)第1章绪论1．1课题研究的目的及意义自我国改革开放以来，水情检测系统设计获得越来越多其他行业的关注和重视。
基于单片机的电导率仪设计探讨_0
基于单片机的电导率仪设计探讨（海南师范大学，海南海口570100）介绍了单片机的电导率仪的研究与设计，阐述了单片机电导率仪的基本工作原理、软、硬件以及各模块的设计。
仪器所选用的激励源为方波电压源，减少了介质电极化的问题，使得电路设计进一步简化，其测量的精度比较高、抗干扰的能力比较强、能够自动实施温度补偿等特点。
该仪器不仅能够单独运行、实时记录，还能够和PC机串行工作，有利于对数据进行保存以及管理，能够很好地应用于各种工业现场。
标签：单片机；电导率仪；设计电解质溶液有着良好的导电性能，而电导度（电导）指的是电解质溶液的导电能力的强弱。
相同的电解质溶液，选择电极常数的不相同的电极进行测量，所得的电导并不相同，而单位电导也就是电导率不会受到电极常数的影响，所以，用电导率对溶液的导电能力进行描述更加准确。
本文以C8051F单片机为例，探讨了电导率仪硬件与软件设计方法。
1 电导率仪系统基本组成电导率仪系统主要包括单片微型计算机、温度与电导测量模块、记录输出仪、RS232通讯系统、LED panel（即LED显示屏）、键盘以及报警装置。
该系统的核心装置就是单片机（型号为：C8051F020），这是一种有十二位位100ksps 的八通道移动ADC的混合信号系统级MCU芯片（完全继承），有PGA接口以及能够对多路开关进行模拟，两个十二位数/模拟转换器，是可以单独工作的系统。
其工作的基本原理是：电导与温度测量电路对于溶液的电导、温度的信号进行采集，通过放大偏移、限幅以及隔离之后，输入到单片微型计算机，通过内部的模拟开关进行分时记录，输入到内部移动ADC，通过转换之后的数据再经过处理之后输入到LED屏上加以显示。
2 硬件系统的设计2.1 电导测量电路的设计电导测量电路包括激励源所产生的电路、偏移放大以及限幅电路等。
常规的电导测量系统大部分选择的激励源为高频正弦波从而对电导数据进行采集使得传感器完成激励，必须通过一定的程序比如相敏解调从而对交流信号实施处置，造成测试的系统的结构变得更加复杂，数据采集的过程比较长。
基于STM32的智能水质检测系统的设计
基于STM32的智能水质检测系统的设计本文设计了一种一STM32单片机为核心控制板，GSM为传输数据平台，各种传感器组成的水质检测系统。
由电阻、PH、温度三个检测模块收集水样信息，将水质信息传输到STM32单片机，将水质信息分析后，将处理好的信息分别传输到液晶显示屏和管理人员手中，从而实现对水质的检测。
标签：STM32单片机；GSM；水质检测1 引言目前，随着国家经济的高速发展，人们的生活水平在不断的提高，但环境污染、水资污染日益严重，导致人们的日常生活受到困扰，所以对水资源的保护意识越来越受到重视，最近几年，保护水资源一直成为社会的热点。
据最新统计数据表明，全国近一半城镇饮用水源地水质不符合标准。
其中水质检测是水质保护的重要指标，但由于一些被检测的人员环境保护意识淡薄及水质检测设備落后、非智能化，导致检测仪器设备难以发挥应有的作用。
而这个智能水质检测系统能够简单快捷的检测出水样的一些简单数据从而检测水样是否被污染，保证人们的饮水安全。
根据以上问题，我们设计一种智能的水质监测系统，其目的可以简单、快捷的监测出周围河流、湖泊等水质的多数参数：如水温、PH值、电导率等重要参数，如果检测的水质，其污染的达到一定的程度时，系统就会自动发报警，并将检测的数据，通过短信实时的发送给相关工作人员，再有相关工作人员发送给周围的群众，提高人们对水资源保护的意识，并通过实际行动，保护环境、保护水源，为了更好的提高人们生活。
2 基于STM32的智能水质检测系统的总体设计方案（1）项目是由STM32单片机开发板为主控板，还包括了电源模块、GSM 模块、传感器模块等组成。
其中传感器模块包括温度传感器、PH传感器、电导传感器等各种水质检测传感器。
（2）通过各种传感器来检测水体的各种数据，例如温度、PH、电导率等，传感器将数据收集后传输到单片机上，单片机处理后会显示在液晶显示屏上。
人可以很直观的了解水体情况。
还可以通过GSM模块将数据传输到手机上实现远程监控水体情况。
基于MCU的单相电表检测仪设计
摘要单相电表检测仪是用于现场检验低压单相电能表计量是否准确的专用仪器。
本文针对检测仪的技术要求，阐述了系统的总体方案设计、硬件电路设计和软件设计，分析了影响测量精度的主要原因及解决方法。
本文的主要研究内容是针对低压单相电能表的现场检验，实现系统要求的检测功能和技术指标。
采取的技术方案是以微控制器为核心，利用微型电压互感器和钳形电流互感器分别将单项供电电压和电流变换为弱电信号，实现对供电电路的电压和电流进行实时检测，同时通过电能计量芯片测量实际的有功功率，充分利用微控制器较强的运算功能，计算出一定时间内消耗的电能，同时利用光电采样器对被测表的计量的电能进行检测，从而计算出被测电能表的误差。
现场检验的特点是不停电接线，对于电流检测需采用钳形电流互感器，而钳形电流互感器的开口接触面存在空气间隙，使互感器的线形变差并存在较大的相移，且一致性较差。
采用分段线性化处理，可以提高测量的精度。
本文内容涉及微控制器、电气测量技术等多项应用技术，具有一定的应用价值与实际意义。
关键词：微控制器；低压单相电能表；现场检测Title The design of local calibrating instrument for low-voltage Watt-hour meter based on MCUAbstractThe local calibrating instrument for the single-phase watt-hour meter is a special device that is used to measure the accuracy of low-voltage Watt-hour meterin scene examine. This paper, according to the technical requirements of detectors, tells us the overall design of the system, hardware and software circuit, and analyzes the reason of the impact of measurement accuracy and the main measuresto solution.The main research content is the low-voltage single-phase watt-hour meteron-site inspection, the realization of the detection system requirements andtechnical indicators. The technical plan is taking the micro-controller as the core, using the mini-voltage transformer and clamp current transformer respectively to transform the single power supply voltage and current transformation to the weak electrical signal, and to realize the real-time detection for the power supply circuit of voltage and current, at the same time, energy metering chip can measure the true value, take full advantage of strong computing microcontroller functions, to calculate within a certain period of time the power consumption, while using the optoelectronic sampler measurement to measure the watt-hour meter, then calculating the error of this meter.The characteristics of the on-site inspection is Non-power cables, The clamp current transformer is used to current detection, but the clamp current transformer’s interface exist air gap, causes the line of transducer become errand and exist in a bigger phase-shift, also the uniformity become worse. Using partition linearity processing, that may enhance the survey precision.This article related to micro-controllers, a number of electrical measurement technology, applied technology, and have the application of a certain value and practical significance.Key words: The local calibrating; Low-voltage Watt-hour meter; Microprocessor目次1 引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究现状 (3)2 总体设计方案 (4)2.1 技术要求 (4)2.2 方案论证 (4)2.3 总体方案 (5)3 硬件电路设计 (7)3.1 单片机的选择及外围电路设计 (7)3.2 光电采样器的选择及接口电路 (9)3.3 电流互感器的选择与连接 (11)3.4 电压互感器的选择与连接 (12)3.5 电能计量芯片 (13)3.6 显示接口电路设计 (17)3.7 键盘接口电路设计 (19)3.8 电源电路设计 (21)4 软件设计 (22)4.1 主程序设计 (22)4.2 中断服务程序设计 (23)4.3测量误差程序设计 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录：电能计量光电检测、键盘、显示及单片机外围电路设计图 (29)1 引言1.1 研究背景电能是各类能源中使用最为广泛的能源，与国民经济的发展和日常生活有着不可分割的联系，随着人民生活水平的不断提高，家用电器越来越普及，每户居民的用电量也大大增加，因此每户居民每月的电费支出也大幅度地增长；随着社会市场经济的发展，新兴工业犹如雨后春笋，用电量大大增加。
基于国产MCU的热电阻温度监测装置的设计与实现
基于国产MCU的热电阻温度监测装置的设计与实现发布时间：2021-09-13T05:08:54.435Z 来源：《科学与技术》2021年13期第5月作者：何强[导读] 为提升船舶自动化系统核心器件的自主可控率，提出一种基于国产MCU（Micro Control Unit）的电阻输入测量装置设计方案。
何强上海船舶运输科学研究所，上海，200135）摘要：为提升船舶自动化系统核心器件的自主可控率，提出一种基于国产MCU（Micro Control Unit）的电阻输入测量装置设计方案。
该装置的主控芯片为国产的兆易创新GD32F407微控控制芯片，输入为Pt100型号类型的电阻信号，外部设备经过模数转换器ADS1248，输出为可配置CAN（Controller Area Network）报文，且输入与输出呈线性关系。
运行结果表明，该装置稳定性好，抗干扰能力和可复用性强，可为后续船舶自动化系统相关装置的开发提供参考。
关键词：国产自主化；GD32F407微控芯片；温度监测引言在当今船舶自动化领域，系统的温度监控十分重要，尤其对于某些重要部件的运行状态的实时监测显得尤为重要。
当前实时数据监测领域正朝着高稳定性、高精度、高可靠性的潮流发展。
在我国，目前应用广泛的主要工业测温方法主要有热电偶测温、热敏电阻测温、集成式温度传感器、铂热电阻测温4种测温方法。
其中铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗震性能好等优点。
虽然它的价格相对热敏电阻偏要，但对于船舶自动化领域，它的综合性能在0~200℃使用范围内综合性能较好。
本文提出的监测装置的信号源，就是PT100铂热电阻温度传感器。
目前使用的基于CAN（Controller Area Network）现场总线的热电阻输入温度监测装置的软件程序已经固化，只能使用与单一的自动化控制领域，移植性和可维护性较差，本文提出一种以国产GD32F407为微控控制芯片，以CAN现场总线为基础，配合外部设备——多通道模数转换器ADS1248，输入热电阻信号，输出可现场配置的CAN报文的温度监测装置设计方案，以该装置的工作原理为基础，分别从硬件和软件2方面探讨该装置的实现过程。
(完整word版)基于单片机的水位控制系统设计
基于单片机的水位控制系统设计摘要随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。
经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。
设计一种基于单片机水塔水位检测控制系统。
该系统能实现水位检测、电机故障检测、处理和报警等功能，实现超高、低警戒水位报警，超高警戒水位处理。
介绍电路接口原理图，给出相应的软件设计流程图和汇编程序，并用Proteus软件仿真。
关键字:电子；水位控制；单片机；ProteusAbstractWith the rapid development of microelectronics industry, intelligent MCU is widely used in electronic products, in order to enable students to have a deeper understanding of the intelligent controller controlled by single chip microcomputer. After a comprehensive analysis of selected by the intelligent liquid level controller MCU control as the research project, through training to fully stimulate students to analyze problems, to solve problems and the comprehensive application of knowledge potential. Based on the design of a single-chip microcomputer control system of water tower water level detection. This system can realize the water level detection, motor fault detection, processing and alarm functions, and realize the high, low water level warning alarm, high warning level processing. The interface circuit schematic diagram, the corresponding software design flow chart and assembler, and simulation with Proteus software.Keywords:electronic; water level control; MCU; Proteus1引言水塔供水的主要问题是塔内水位应始终保持在一定范围，避免“空塔”、“溢塔”现象发生。
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基于MCU纯水电导率检测装置设计
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2012届毕业生毕业设计说明书
题目: 基于MCU纯水电导率检测装置设计
院系名称：电气工程学院专业班级：自动F0802 学生姓名：万黎明学号： 200848280222 指导教师：王威教师职称：教授
2012年 5 月 17 日
目次
1 概述 (1)
1.1毕业设计课题应用背景和意义 (1)
1.2电导率测量在国内外的发展情况 (1)
1.3课题的设计工作 (2)
2溶液的电导率 (3)
2.1溶液的电导和电导率 (3)
2.2影响检测的因素 (4)
3 电导率检测装置硬件设计 (6)
3.1检测装置整体结构 (6)
3.2电导率检测原理 (7)
3.3检测装置的硬件元件选择 (8)
3.4激励脉冲发生电路 (10)
3.5MCU控制器电路 (11)
3.6温度测量电路 (12)
3.7显示电路 (12)
4 电导率检测装置软件设计 (13)
4.1软件开发环境及开发工具 (13)
4.2电导率检测装置程序设计 (14)
结论 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
附录A 系统总电路图 (27)
1 概述
电导率仪是溶液电导率检测的主要测量仪器，本章主要介绍了纯水电导率检测的背景、意义、发展的状况，以及本设计要研究的内容。
1.1 毕业设计课题应用背景和意义
随着我国人口和经济的增长，日益严重的环境问题逐渐被我们所关注，其中，水是生命的源泉，是我们赖以生存和发展不可缺少的重要资源，水是维持生命存在的最主要物质之一。
而在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的。
也没有一项工业不和水直接或间接存在关系。
近些年，饮用水、药用蒸馏水、工业用水需求量的急剧攀升，许多产品和先进技术已经对介质的导电性能提出了更加准确评价，并且对实时性、准确度等多方面提出了更高的要求。
因此，国内外的一些知名公司针对这些高要求开发了许多产品。
但是这些产品多多少少都存在着一些缺点。
比如国外的电导率仪过高的价格，会大大提高厂家的生产成本，致使这些产品的市场竞争力大大降低，同时还导致了大量资金的外流。
但国内的电导率仪对温度只能进行分段象征性的补偿，在实际效果、准确性和稳定性上比之国外的仪表存在较大的差距。
而且国内仪表在不同条件下也需要人工多次调整，浪费了大量的劳动力和时间。
而研制准确、高性能的电导率检测仪表不仅有利于水质监测部门对用水质量进行监管；也有利于生产制水设备的单位保证产品质量；还有利于水质仪表生产单位提高经济效益，扩大我国分析仪表在国内外的市场份额。
目前工业生产中水质检测的主要方法就是电导率检测法，因为这种方法工艺完善、简便易行等优点，占据了水质检测的重要地位。
本设计应在调研分析国内外相关技术的基础上，拟采用电极法、集成运算电路和微控制器设计高纯水电导率检测装置，重点在高纯水的电导率检测前端数据调理电路设计和MCU数据处理软件，包括检测电极、模拟数字变换、微控制器显示等部分。
1.2 电导率测量在国内外的发展情况
目前，国内外电极电导率测量方法有多种。
从激励源划分，主要有交流测量法和直流测量法，并且多数以前者为主，主要目的是为了减少极化效应引起的误差，而交流激励源一般采用正弦波和脉冲方波。
电导率测量所使用的传感器主要分为有两电极和四电极两种。
四电极即为两对电极，一对是电流电极，另一对是电压电
极。
目前国内的电导率测量方法还是以使用两电极为主。
按电导率测量的原理可以大致可以分为四种形式[1-3]：
1、平衡电桥法：使用惠斯登电桥设计思路，将电导池作为电桥其中的一个桥臂，然后调整另一个桥臂上的可变电阻使电桥重新达到平衡状态，从而计算出电导池的电导率。
2、电阻分压法：通过测量与电导池串联的分压电阻上的分压，并且分压电阻使用可调分档，后面接放大、整流、滤波电路，这是比较成熟且应用广泛的测量方法。
3、比值法：将电导池与运算放大器的反相输入端相接，通过反馈电阻在运算放大器的输出端就可以得到和输入信号成正比的输出电压信号。
4、频率法：将电导率转换成和它成正比的频率信号，采用电阻频率变换电路；或采用多谐振荡电路将电导率信号转化为频率信号，电极作为振荡电路的一部分。
这种方法提供高精度远距离传输方式，并且结构简单，成本较低，适合做便携式电导率仪。
影响溶液电导率变化最大的外部因素是温度，因此电导检测仪需要采取温度补偿措施来减小温度对电导率检测的影响，目前电导率的温度补偿方法主要是以下三种[4,5]。
1、恒温法：将待测溶液放到恒温箱中，等温度达到设定的基准温度下再进行测量。
这种方法需要非常的昂贵的精密恒温箱，而且也并不适用于工业现场。
2、手动温度补偿法：在电导率仪上设置手动的温度补偿装置。
以测量纯水为例，要先测出被测对象的温度，而电解质溶液电导率的温度系数是2%，然后对电导率进行补偿，存在较大误差是补偿的缺点。
3、自动温度补偿法：该方法包括热敏电阻温度补偿法、参比法和逐点逼近温度补偿法。
利用电导率和温度的拟合经验公式，是目前较为先进的温度补偿方法。
该方法采用微处理器的计算和存储功能，通过查表或拟合经验公式进行直接计算从而实现温度补偿。
1.3 课题的设计工作
本设计在参研各种常用电导率测量的基础上，比较每个部分的不足和优点，又结合实际的发展，考虑到经济和使用性能上，利用微控制器，减少外围电路以简化
整体电路，设计了基于MUC 纯水电导率检测装置。
本设计着重解决问题：
（1）激励源采用等幅脉冲方波，运用运放I-V 变换，把通过电极的电流转化成对应电压。
再对电压进行采样分析，最大程度上解决分布电容对电导率检测的影响，提高了检测的精度。
（2）本文对影响电导率检测的温度补偿进行了一定的研究，着重使用微控制器自动的进行温度补偿，拟合公式。
本设计文成以下工作：
考虑到装置的灵敏度，结合纯水电导率的电导率范围变化，制定了一个适合的方案。
使用高性能，低功耗的S08系列MCU ；精度较高的A/D 转换；热敏电阻传感电路，合理地简化了装置。
2 溶液的电导率
2.1 溶液的电导和电导率
物质在电场作用下导电情况可分为导体、半导体和绝缘体。
导体又可分为两种。
一种是在电场作用下自由电子作定向运动使导体导电，这种叫做电子型导体；另一种是离子定向移动使导体导电，这种叫做离子型导体。
通常来说，衡量电子型导体的导电能力使用的是电阻（欧），而衡量离子型导体的导电能力使用的是电导（西门子）。
本设计研究的纯水即为常见的离子型导体。
导体电阻表示：
A
L R ρ= (2.1) 其中R 是电阻，ρ是导体的电阻率，L 是导体的有效长度，A 是导体的有效横截面积。
由于电子型导体电阻温度系数是正的，离子型导体电阻温度系数是负的。
为了方便表达和应用，相对于电子型导体的电阻，用电导来表示离子型导体的“电阻”。
因为电阻的倒数即为电导，所以电导表示为：
L A k L A R G ===ρ1 (2.2)。