【正文】 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 實(shí)物圖： 圖 41 TDS水質(zhì)測(cè)試儀靜態(tài)實(shí)物圖 圖 42 TDS水質(zhì)測(cè)試儀測(cè)試圖 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 參考文獻(xiàn) [1] 李 荻．電化學(xué)原理 [D].北京 : 北京航空航天大學(xué)出版 , 1999. [2] 張發(fā)亮，郭茂林，陳 偉 . 電導(dǎo)率測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 [Z].山西 : 山西省計(jì)量測(cè)試研究所 , 1995. [3] 吳 巍 ,陳光東 ,吳明光 ,周志華 . 基于電導(dǎo)率機(jī)理的智能化水質(zhì)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) [Z].杭州 : 浙江大學(xué)系統(tǒng)工程研究所 , 2021. [4] 王學(xué)艷，張忠萍 . 基于電導(dǎo)率與 TDS及全鹽量的關(guān)系研究 [J] 黑龍江水利科技 , 2021，36(1): 7. [5] 劉 偉 . 常規(guī)水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀研究 [D].保定 : 河北大學(xué) , 2021. [6] 吳元亮 . 基于雙頻測(cè)定法的水電導(dǎo)率儀的研制 [J].2021(5): 1112. [7] 陳志永．自動(dòng)換檔水電導(dǎo)儀的研制 [D].天津 : 河北工業(yè)大學(xué) , 2021. [8] 孫小青 . 智能電導(dǎo)率測(cè)試儀器研制 [D].長(zhǎng)春 : 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) , 2021. [9] Thomas A． Frankovich,Ronald D． Jones． A rapid， reeise and sensitive method for the determination of total nitrogen in natural waters[J]． Marine Chemistry． 1998，60(3)： 227234. 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If you are thinking about signing up for a damagesbased agreement, you should make sure you39。 flag=1。 if(flag==0) { TH0=(6553650000)/ 256。temp=10) {Ks=Kt/(+)。m7。 for(b=0。m2。time25。 dat=1。i++) { DQ =1。m++) for(time=0。time++ 。 for(time=0。 flag=1。 P1=num[a3]。 P1=num[a1]。amp。count7999) { count_buff=count/74*3。 } if(count7500amp。amp。count4299) { count_buff=count/49*2。 } if(count4000amp。amp。count1399) { count_buff=count/25。 } if(count1300amp。 for(x=0。 sbit led2=P3^1。 感謝撰寫相關(guān)研究參考文獻(xiàn)的各位學(xué)者。 此款 電導(dǎo)率水質(zhì)檢測(cè)儀通過(guò)檢測(cè)水體 TDS值幫助人們了解水質(zhì)情況，具備了快速、靈敏、精確、自動(dòng)化的特點(diǎn)，能很好的運(yùn)用在生活、生產(chǎn)中。按照人體工學(xué)設(shè)計(jì)，便于手持、操作、閱讀、攜帶。 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 圖 35 數(shù)碼管顯示流程框圖 按鍵與報(bào)警 程序判斷按鍵是否已按下，若按下，運(yùn)行相關(guān)程序，檢測(cè)按鍵所按次數(shù)，當(dāng)按鍵次數(shù)為奇數(shù)次時(shí)，系統(tǒng)鎖存本次測(cè)得的 TDS值，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，提醒 TDS值鎖定成功，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到按鍵次數(shù)為偶數(shù)次時(shí)，系統(tǒng)中 DTS 值清零，程序初始化。 圖 33 DS18B20 溫度采集流程框圖 TDS值測(cè)量 TDS與電阻之間存在直接聯(lián)系，而電阻與電導(dǎo)率有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，導(dǎo)體的有效橫截面 積已知的情況下，電阻只與電導(dǎo)率有關(guān)。 N Y N Y 圖 31 系統(tǒng)總體流程圖 關(guān)閉計(jì)數(shù) 器、清零 開始 初始化 按鍵掃描 是否開始測(cè)量 啟動(dòng)計(jì)數(shù) 器 電導(dǎo)率 計(jì)算 溫度補(bǔ)償 TDS 值計(jì)算 是否鎖存結(jié)果 顯示結(jié)果 結(jié)束 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 電導(dǎo)率測(cè)量 對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)量，此程序開始運(yùn)行時(shí)，首先啟動(dòng) T0、 T1， T0為系統(tǒng)設(shè)置的定時(shí)時(shí)間 值 ，當(dāng)測(cè)量時(shí)間到設(shè)定時(shí)間 T0時(shí)，關(guān)閉 T0、 T1輸出端口，系統(tǒng)自動(dòng)讀取 T1，既 T0時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)值。 按鍵電路如圖 29所示， 當(dāng) 8腳為低電平時(shí)，電路導(dǎo)通， 按鍵第一次按下，儀器開始測(cè)量，測(cè)量完成后，再次按下按鈕，蜂鳴器發(fā)出測(cè)量成功信號(hào)，系統(tǒng)保存并顯示所測(cè)結(jié)果。實(shí)際顯示過(guò)程中，各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但由于每位數(shù)碼湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 管的點(diǎn)亮?xí)r間僅為 1～ 2ms，掃描的速度足夠快，再加上發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)及人的視覺暫留現(xiàn)象，看上去就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù) ，不會(huì)有閃爍感。 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 溫度測(cè)量電路 123D S2D S18b2 0R 14 KVC CVccDAGNDP 圖 25 溫度測(cè)量電路 溫度測(cè)量電路，如圖 25 所示。該方法分為熱敏電阻補(bǔ)償法和擬合經(jīng)驗(yàn)公式補(bǔ)償法 。反之亦然。由于， lR s?? ，其中 ? 是被測(cè)溶液的電阻 率，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，探針尺寸固定，故 ls 是常數(shù)。電路工作原理：電路開始運(yùn)行時(shí)電容 C4上的電壓為 0，實(shí)際電路處在置位狀態(tài)，引腳 3 輸出高電平， Q1 導(dǎo)通。擁有可靠的測(cè)量功能，使用方便，并且價(jià)格低。該多諧振蕩電路中是由 MOS型時(shí)基電路、探針與被測(cè)液構(gòu)成的電極和定式電容 C4組成。 而電導(dǎo)率的測(cè)定 簡(jiǎn)便 、 穩(wěn)定、快速 ,電導(dǎo)率反映出 溶解固體 量 ， 可通過(guò)測(cè) 量 電導(dǎo)率 ,推算出 水中溶解性總固體的 含量 。溶液的電導(dǎo)率等于溶液中各種離子電導(dǎo)率之和。其關(guān)系式為 [2]: R =ρ XTAL1接口是振蕩反相器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。通過(guò)軟件算法補(bǔ)償由于溫度而引起的電導(dǎo)率值測(cè)量誤差， 從而提高了 水質(zhì) 測(cè)量精度。分壓法是一種研發(fā)成熟且應(yīng)用廣泛的測(cè)量方法。前三種由水體吸收折射光譜，估算水體的溶質(zhì)和濃度，測(cè)量精度準(zhǔn)確，但操作不方便 ， 耗時(shí)長(zhǎng) ， 成本高。稱量法一般采用國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法，分別為 105℃ 烘干和 180℃ 烘干兩種。針對(duì)這些現(xiàn)象，為了能夠更精確測(cè)量 水質(zhì) ，本研究分析了 TDS測(cè)量的原 理，對(duì)各種測(cè)量方法進(jìn)行比較論證，設(shè)計(jì)了一款基于 電導(dǎo)率測(cè)量原理 和溫度補(bǔ)償誤差的 TDS水質(zhì) 測(cè)量?jī)x。 TDS水質(zhì)測(cè)試儀 由于 探頭 極化現(xiàn)象，寄生電容，溫度 對(duì)測(cè)量 精度 的影響 , 使其存在測(cè)量精度低、溫度補(bǔ)償不夠的缺點(diǎn)。 TDS水 質(zhì)檢測(cè)方法通常 分為 兩種 ， 分別為稱量法和電極測(cè)定法。 基于 AT89C2051的 TDS水質(zhì)測(cè)試儀的發(fā)展現(xiàn)狀 目前水質(zhì) 檢 測(cè)的方法有分光光度法、熒光法、原子色譜法、電導(dǎo)率法等。電橋法在實(shí)驗(yàn)分析中電極作為電橋的一臂，高要求的實(shí)驗(yàn)室分析常用此方法。 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)方案 論文利用單片 機(jī) 實(shí)現(xiàn) TDS值 信號(hào)在線采集， 并 設(shè)置溫度測(cè)量模塊 , 采用數(shù)字溫度傳感器DS18b20 進(jìn)行溫度 測(cè)量 。該單片機(jī) VCC口接電源電壓， GND 口接地， RST為復(fù)位輸入。 導(dǎo)體的導(dǎo)電過(guò)程是由于導(dǎo)體本身存在的自由電子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的 ,它的導(dǎo)電能力除了與金屬本身性質(zhì)有關(guān)外 ,還與它的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)。電導(dǎo)率越大則物質(zhì)導(dǎo)電性能越強(qiáng) , 電阻就越小 , 反之導(dǎo)電性能越差 , 電阻越大。 直接測(cè)量水的溶解性總固體 程序步驟繁多，測(cè)量穩(wěn)定性差，實(shí)行起來(lái) 復(fù)雜 。當(dāng) CON2上接的兩根探針（傳感器）插入被測(cè)溶液時(shí)，形成了一個(gè)電極，從而整個(gè)電路構(gòu)成一個(gè)封閉的諧振電路，此時(shí) 555芯片的第三個(gè)引腳向單片機(jī)輸入了一個(gè)與被測(cè)溶液電導(dǎo)率有關(guān)的頻率 f。 555 定時(shí)器的使用存在著模擬和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變。 表 21 555 定時(shí)器的功能表 清零端 高觸發(fā)端 TH 低觸發(fā)端 Q 放電管 T 功能 0 0 導(dǎo)通 直接清零 1 0 1 保持上一狀態(tài) 保持上一狀態(tài) 1 1 0 1 截止 置 1 1 0 0 1 截止 置 1 1 1 1 0 導(dǎo)通 清零 該電路由具有低功耗、高輸入阻抗、寬電壓范圍特點(diǎn)的 MOS 型時(shí)基電路與電極 CE 及定時(shí)電容 Ct 一 起構(gòu)成多諧振蕩電路，并在時(shí)基電路的輸出端引腳 3 接入開關(guān)晶體管 Tl，用來(lái)擴(kuò)展時(shí)基電路的帶載能力，保證電導(dǎo)率在大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，輸出頻率 fo具有很好的線性。分析電路工作原理得到 f=（ RC4），其中 R為被測(cè)溶液的電阻。溶液溫度升高時(shí)，粒子水化作用減弱，溶液粘度降低，運(yùn)動(dòng)阻力減小，離子熱運(yùn)行加快，電場(chǎng)作用下，離子的定向運(yùn)動(dòng)也加快，導(dǎo)電能力增加，溶液電導(dǎo)率增大。 自動(dòng)溫度補(bǔ)償法，在測(cè)量?jī)x器中設(shè)置自動(dòng)溫度補(bǔ)償電路，在測(cè)量任意溫度的溶液時(shí)，都能自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償并顯示出補(bǔ)償至基準(zhǔn)溫度 25℃ 時(shí)該 溶液的電導(dǎo)率值。該方法不僅減少了硬件電路的復(fù)雜性，還使水質(zhì)測(cè)試儀更 方便 使用和精確。對(duì)各個(gè)數(shù)碼管的的 COM端分時(shí)輪流控制，使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示。 當(dāng) 腳湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，然后 LED導(dǎo)通， 電流經(jīng)過(guò)電阻 R12， 電路電流形成回路，蜂鳴器發(fā)聲 ；當(dāng) ，三極管 截止 ，蜂鳴器沒(méi)有響應(yīng)。軟件通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提高儀器精確度和可靠度。 圖 33為 DS18