2 方案论证 4

2。1智能溶解氧传感器设计与开发 4

2。2温度传感器选型 4

2。3单片机选型 5

2。4 Clark电极型极谱式氧传感器 5

2。5储存器选型 6

3 硬件设计 7

3。1传感器原理简介 7

3。2硬件电路设计 8

4 软件设计 17

4。1软件主控模块 17

4。2采样与A/D转换 18

5 系统测试 20 

5。1 硬件电路稳定性试验 20

5。2 试验标准仪简介 20

5。3 传感器工作电流与输出电压的线性测试试验 21

6 总结与展望 24

附录 25

参考文献 26

致谢 28

1 绪论

1。1研究背景及意义 

水是非常重要的自然界资源，水资源受全球环境因素的影响是不可估量的，人类活动的加大，越来越先进的农业和工业，导致了大量的生活废水的产生，这些农田废水和工业废水在排放之前大多没有进行处理，显而易见水资源被污染导致可用水变得越来越少。因此，许多国家通过污染过的水进行监控和恰当的处理，在水质监测中溶解氧是很重要的一部分[1-2]。

一般情况下氧含量在空气中的变化是很小的，温度对溶解于水中的氧气起到关键作用，随着水温的增加导致水中的氧气含量越少。每一升水里溶解多少毫克的氧气是溶解氧的一个指标[3]，例如在 20℃，100kPa的条件下，纯水中大约含有 9mg·L-1的溶解氧[4]。水中的生物生存条件就是水中溶解氧不能低于5mg·L-1。而且大气中的氧气在水中的氧气含量减少时会对其进行补充，好多绿色的浮游生物通过光合作用可以补充水中的氧气含量，但是水体中的有机物污染加大会增加氧气的消耗，导致氧气含量的降低，溶解氧就会被消耗的很快而没有得到现在的补充，厌氧菌在氧气缺少的情况下就会快速繁殖，有机物的污染会导致水体污染的恶性循环[5]。对于环境的监测，溶解氧越高说明水体的自洁能力就越强，如果水中的溶解氧被被消耗的很多，水能及时的变回原来的状态，说明水体的自洁能力是很强的，如果水体污染到一定的地步，自洁能力就会丧失，回到原来的状态是很难的[6]。在传统的火力发电厂中，给锅炉的各大与水相关的系统中检测水体的氧含量必不可少的，因为在氧的活性随着氧气和压力的上升会长高很多，对钢制材料的给水管道、补给水管和锅炉炉壁造成极大的威胁，会导致钢制材料的腐蚀，腐蚀之后的残渣也会进入管道，这样是锅炉中受热不均，原因就是这些腐蚀物让锅炉中变得厚薄不均，最危险的状态会导致锅炉的爆炸，后果不堪设想[7]。含氧量在啤酒、饮料中的数据也是非常重要的。在啤酒这些饮料中氧气含量是决定保质期的，氧气含量越高，保质期越短；含氧量越少，保质期越长。含氧量在养殖业，制药业也是必须监测的数据之一，含氧量对鱼虾的生存以及生物制药中的保质期是一大关键数据。因此，定位准，及时的测量出氧含量对于农牧，养殖，制药都是有很大的作用[8]。论文网