基于MSP430单片机的溶解氧测量仪

基于MSP430单片机的溶解氧测量仪

2 00 9仪表技术 与传感器I ns tr meu nt T ec h n i q e u an d Se n o rs

20 0 N9o . 9

第 9期基于 MSP 4 3 0单片机的溶解氧测量仪刘庆，应邹全，行鸿(彦南京信息工程大，学苏南京江2 10 4 0 )4摘要:介绍了谱型溶解氧极极的工电原作理，低功耗以、高精度的 M PS 430单机片为核心处理器，计了能设速快、确准量测水溶解氧中测的仪量。并在对溶解氧极电度温性分析的基础上特，设计了软件温补度偿策略，现实了温自动度补偿。 现场试数据测表：明该测量仪响应速度快 性能稳，定，抗干扰能力强能满足环，境保护、产水殖养中测对精量度的求要关键词。:溶解氧； MS P 43 0;温度偿补中分图类号：T 2 1 P2 .6 献文标识：码 文A编章号：10 0—2 8 41 1( 20 90) 0 9— 003 3— 0 3

eM sau i n g r I s tnr u m en t o Dif ss o vl ed O y x egn Ba s ed o n SP4M 3 0I I u Q n g . Z iOU Y i n g q— a tu r .X I N G H o n g y a— (nN a n ji n g I fn or amt i o n S c ie n ec&T e c h n loo g y Uni v e sri t y N, an j i n g 2 1 0 0 4 4, hC i na ) Abs t acrt:The pic nri p l e o f t h ep ol a org ar phi c o yx e ng el cet r doe aw s i n t o dru c d,ea nd a qu i ck a d n ac c ura t e m e sa unir g in tsr—u

e mir t fo d i ss lo ve d o x y g en( O) wD a sd e si ng d e a sb ed o tnh e l ow p o w re co n su m t ip on a nd h i gh p—re c i s oi n M S P43 0 m i cro c o nt ro ll e .rO tnh e b as i so f ana l y z i n g t h e t e mp e ar t u

r e c ha r cat e is rt i c s o f O e l Dec t r o d, t eihs p pa e r d s ie g end a so ft a r ew t me e p ar t ur eco mp e s n t a io n

s tr at e g y. T h n,te he f u n t ic on o f a uto m a itc t e mp r ae t ur e c omp e n s a ti o na w s imp l em ne t e d.T he s p o t t set s i n d ic a t e hta t t h e me s a r u ni g i ns tr um et n h s a t he ch ar c t e ai r ts i sc o f f a st re spo ns e,s t abil i t ya d n s t r nog noi s e re si s t a n c e s .It c n a me e tth e me s uai nr g p erc i si o n i n e—n

v i o n rme n ta l pr ot ce t i o n a nd a q u a c ul tur e . Ke y w or ds d:i s s o lve odx y g e n;M PS 340; t e me rp a tu r e ocm pens a ti no0引

言的工极作原理 图如 1所示。 极电压化阳极溶解氧(D i s s o l e d v O xy g e ,n O)D是水体染污程度的重要指标，是衡量也质水的合综标指因此，水体。溶解含氧量测的量，对于环境监以及测水产养殖业的发展都具有重要意义。 目前溶解氧测 方法量主要有 碘量法电和流测量法，由于碘量法是一种纯化方学，操法作起来比较烦琐，不适快合准速确连续和测量溶氧。电流测解定法的测量速度比碘量要法，快操

电解液绝缘体阴极气体深 膜透溶液作便简干，扰 (少不水样色受度、浊度化及学滴定法中干物质扰的响影，)且而够能现场自动连续测检。目前场市上大多溶数氧测量仪器解是基都于电流测量法制研的，代表品主产有要美国 SYI公司的溶解氧测量仪，国目内一前些单位和研究机构已经 开发研制出一些基于电流测法小型

定溶氧解检测，如仪上海某生产厂的 P J J一S6 50溶型氧分解析等…,仪但其量测速度精度与国外和还有的一定差距。的

图1 解溶氧极的电工作 理原

当电极给加上 .0 6 8 V的极化电压时， 通过膜氧扩散 极阴释放电子阳极接受电产子生流电， 整个反应过程为极：阳4 Ag+4 C -L -,4A g CL 4+e 极阴：O, 2 H+,0+4 e —O 4H一

溶解该测量氧仪用极谱采薄型膜传器感对水中氧的进气行测量，以M SP4 3 0单机片主为制控芯片测。量仪具有度温补偿功能，能够快速确准连地续量测水中的溶解氧，且并备配有 S一 R48 5通接口讯可以进远行距多点测量离。 1溶解氧电极的 工作原理

据根法拉第律定流：过电极电流的和分压氧成正，比在 温不度时变，电极的输出电和氧浓度流问呈之性线系。关这样就 可以据电根输极电出的流大计算小出溶液的氧中度浓。 2溶解氧电极的温度特及性其补偿溶解氧测量仪采的用传感是器按照C l arK原制作理极的谱型薄膜传感器，传感器部分是由金极电(阴 )和极电银 (极阳极)及化钾或氯氢化钾氧解液以及氧电扩散组成膜，氧通过

在温膜不度变的情况，下解溶氧电极的输电出流溶和液中的分压成正氧，比但是随着液溶温度变的化，有很多因素影响 电极 的输出流，电主要是由于温 度的变化起引膜的氧穿透数系增扩散进电解入液与金极电和银电构极测成量回路。极谱型电

收稿日期： 2 00—80 9— 2收 9改修稿日期 2:0 90— 05 0—

加和氧2电在质解液溶的扩散中数增系大温。升度，高氧电的极

I

基于MSP430单片机的溶解氧测量仪

s n rt um n te T e ch n iq u e na d S e n o rs S e p 2 .00 9输出流电应相加增。度对温膜的影响可以用膜扩的散系与数溶 度解的阿仑尼 斯乌定律来估计。: IT=A pn, e ~+ oI ( ) 1分，其中主制控模以 M块SP 4 0单片机为3核处心理器，实溶现解信号氧采集处理和的示功显，原能框图理如图2示，所中其/ A转换部D分采用的 M是 S P43 0内置的1 2位转换块。模

中式，:为 T极稳电态响应电流；

I o氧为分压为零时的电极响应电流，一 般很小近接于 0n;A。p,被为测介质中氧分压 T;为透氧膜作工度温；和 』为4电与极 材料和结构有关的 2常个数。 由式( 1 )可知，由于电的本身极特性，温升高度，氧电的极扩电流散应增加相。这不合符解溶 …… 此处隐藏：4597字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……