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电导率检测仪的改进与应用研究
资料介绍
电导率是工业生产中的重要指标，与人们的日常生活也有着密切的联系。生产生活的诸多领域，都需要对水溶液及其他流体物系的电导率进行检测，以便控制生产质量，保护生态环境。通过电导率的测量，不仅可以监测水质的优劣及纯度，还能进一步检测流体物系中电介质的含量及流量，测定自然界江河水系及海水的盐度，油田产油层的含水率等。因此电导率仪的研究有着巨大的发展空间及市场需求。
电导率的测定方法分为直流电导测定法和交流电导测定法。由于直流会引起电极的“极化效应”，造成很大的测量困难和测量误差，因此交流电导测定法应用较为广泛。而交流测定所采用的激励信号又可分为方波交流激励源、梯形波激励源和正弦波激励源等不同形式。
本人欲设计一套以稳定性更好，精度更高的正弦波作为激励源，基于单片机控制的电导率测量装置。该装置使用独立的、高精度的直接数字频率合成器(DDS)产生正弦波激励源，并在激励信号通过电导池后通过专门芯片取其有效值进行分析；探讨诸因素对电导测量效果的影响，结合理论研究提出电导信号采集、处理过程中应注意的关键点；采用四线制热电阻测温，消除引线电阻，可远距离、高精度测量温度，再利用软件编程对电导率进行温度补偿；系统预设了RS-232及CAN通信端口与上位机进行通讯，并增加记录功能以增强其对不同现场环境的适应能力；为增强稳定性和精度，系统多处采用光电隔离技术对模拟、数字信号进行光电隔离，提高抗干扰能力；在系统的数据处理和校正工作中，以软件校正代替硬件校正，节约成本，高效省时。
目前，本研究的大部分工作已经接近尾声，从设计电路、制作PCB板、采购焊接元器件到编程调试系统等环节已完成。仪器精密度和稳定性仍然有提高的余地，对于一些细节，譬如人机交互界面等，还有待进一步改进和完善。
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