【摘要】：電導率作為衡量水質(zhì)的重要標準,其測量技術(shù)是重要的工程技術(shù)研究領(lǐng)域,電導率傳感器被廣泛應用于人類生產(chǎn)生活中,如:環(huán)境檢測、廢水處理、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域。為了消除或改進常用電極式電導率傳感器存在電極被污染、極化效應以及溫度對傳感器測量精度影響較大等問題,以及為了達到無金屬導體部件直接接觸的電解質(zhì)溶液電導率測量目的,設計研究了一套基于電場耦合的感應式電導率檢測系統(tǒng),對傳感器探頭進行了設計和優(yōu)化,對信號調(diào)理電路進行研究和設計,并對檢測系統(tǒng)進行了實驗研究和特性補償研究,本文主要工作如下:(1)基于電場耦合的電磁能量傳輸機理,設計了感應式電導率傳感器探頭,給出了傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)、參數(shù),推導了被測電導率和輸出感應電壓之間的理論關(guān)系;(2)設計了基于直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)和AD637有效值檢波電路的信號激勵和調(diào)理電路,以數(shù)字信號處理(DSP)芯片TMS320F2812為核心,控制DDS芯片AD9852產(chǎn)生激勵信號,同時采集經(jīng)信號調(diào)理處理后的測量輸出信號,通過A/D轉(zhuǎn)換輸入至系統(tǒng),并且擴展了鍵盤輸入和顯示輸出等功能,構(gòu)成完整的電導率檢測系統(tǒng);(3)針對溫度及非線性特性對電導率測量的影響,測試了傳感器的電壓-頻率響應特性和電導率-溫度-電壓特性,使用最小二乘法對測試數(shù)據(jù)進行曲面擬合,從而實現(xiàn)對傳感器的非線性特性和溫度特性的補償,并對該測量方法和補償算法進行驗證。結(jié)果表明,該檢測系統(tǒng)達到了一定的測量精度,并且具有操作簡單、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、耐用性好等優(yōu)點,達到預期設計目的,可廣泛使用于各類行業(yè)的液體電導率測量。
【圖文】：

第五章 傳感器測試實驗與分析概述度對測量產(chǎn)生影響，需要對溫度進行補償，通過將溫度，，計算三者之間方程的方法進行補償，為此對傳感器及驟為：先測量幅頻特性，得出使得出電壓靈敏度最高的程內(nèi)電壓值與電導率隨溫度變化的曲線。（30℃）三種不同電導率氯化鈉溶液，經(jīng)標定電導mS/cm 和 8.89mS/cm，使用信號發(fā)生器在激勵線圈一側(cè) 50kHz 到 5MHz 不等的激勵信號，使用示波器測量感應電壓峰值2 max U 可畫出同一溫度下 3 個電導率輸入情況1 所示。

圖 5-2 30℃時不同頻率下電導率 ζ 與感應電動勢有效值 U 的關(guān)nship of conductivity ζ and effective value of induction electromotivand the frequency is different壓-溫度關(guān)系測試以明顯對比出在頻率 2.1MHz 時曲線的線性度與靈敏1MHz，分別測量了在室溫（22℃）、30℃、40℃、50℃ 0~10mS/cm）下的感應電動勢有效值，結(jié)果如圖 5-3
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH832

【參考文獻】

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1 樂s

本文編號：2613601