具有无线收发功能的在线电导率分析仪的设计.pdf

《具有无线收发功能的在线电导率分析仪的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、120传感器与微系统(TraIlsducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第6期具有无线收发功能的在线电导率分析仪的设计杨显荣，王朝晖，焦斌亮(燕山大学信息与工程学院。河北秦皇岛O66OO4)摘要：从电导率的物理意义出发，介绍了电导率测量原理。硬件部分以低功耗微控制器MSP430和无线通信芯片nRFg05为核心，设计了自动换档电路和温度补偿电路，提高了测量精度。通过软件实现激励脉冲产生、量程切换、数据处理及本地显示，并控制通信模块实现无线数据传输。实验证明：该分析仪测量精度优于1％，可实现空旷地带320m的无线传输，满足大部分工业监控需要。关键词：电导

2、率测量；无线收发；自动换挡中图分类号：TH832文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)06-0120-02DesignofawirelesstransceiverfeaturesonlineconductivityanalyzerYANGXian—rong，WANGZhao-hui，JIAOBin—liang(SchoolofInformationScienceandEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Theelectricalconductivitymeasuringprinciplei

3、sintroducedbasedonitsphysicalmeaning．Thelow—powermicrocontrollerMSP430andwirelesscommunicationchipnRFg05aretakenasthecorechipsofthehardware．Theautomaticrangeswitchingcircuitandtemperaturecompensationcircuitaredesignedtoimprovethemeasurementprecision．Theener~zingpulsegenerator，rangeswitching，dataproc

4、essing，localdisplayandthecommunicationmodulecontrollingareallrealizedwiththesoftware．Experimentalresultsshowthatthemeasurementprecisionofanalyzerisbetterthan1％andissuitableformostindustrialmonitoringapplicationand320meterswirelesstransmissioncallberealizedinopenarea．Keywords：electricalconductivityme

5、asurement；wirelesstransmission；automaticrangeswitching0引言令近年来，随着我国经济的发展，工业生产过程自动化与K=L／A，有or=K／R，智能化程度不断提高，各种便携式监测设备的使用日益广泛。电导率的测量是液体特性监测的重要方面，广泛应用式中R为极板间溶液等效电阻，13；为电导率，n一·m一；为电极常数，em～。这里导体是由两电极间的液体所构于药品、食品生产及水处理等领域。因此，实现电导率的准成，其长度、横截面面积指两极板长度和横截面面积。上述确测量和灵活的数据传输具有重要意义。目前，微机控制的关系是求出溶液等效电阻或电导率的主要理论依据。

6、电导率测量仪表已取代了机械指针仪表，并实现了电导率的要测量溶液电导率，测量出其电阻即可，可采用电桥法在线测量，但还存在一些缺点，如，精度低、功耗大、稳定性或分压法。电桥法又分为平衡电桥法和不平衡电桥法，由差、数据传输不便等⋯。针对这些问题，本研究在分析电导于温度补偿效果不好，电桥法较少采用。本研究使用分压率测量原理和干扰因素的基础上，设计了基于MSP430单片法测量，溶液等效电阻R与定值电阻串联接入电路，两机，并具有无线收发功能的在线电导率分析仪。端加一直流电压U，测量出月两端分得电压值，根据串1电导率测量原理联电路电阻分压的特点可求出溶液等效电阻，即电解质溶液与金属导体一样是电的良导体，当电

7、流通。URRRl。过电解质溶液时，溶液必然呈现出电阻的作用。电导率与一面。电阻率一样，能够表示溶液传送电流的能力。它们之间的2系统硬件电路关系为P：R·A，电导率or=1／p=L／AR。系统整体硬件框图如图1所示。收稿日期：2009-11-02第6期杨显荣，等：具有无线收发功能的在线电导率分析仪的设计121输出500}lz方波LCD显示2．5温度补偿无线收发温度对溶液的电导率测量影响最大，水温上升