水产养殖水质五参数监测仪的研制

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2、》，并向社会公众提供信息服务。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：壑终导师签名：至丝日期：堡!竺：笸：竺目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IABSTRAcT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1本课题研究的背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2国内外水质监测研究现状及发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．3课题来源及主要研究工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72电极的选择和测

3、量原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．1溶解氧、温度的测量原理与电极选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．2pH的测量原理与电极选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．3电导率的测量原理与电极选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．122．4水位的测量原理与电极选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯133硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153．1硬件设计概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯153．2微控制器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153．3电源管理模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．4存储

4、器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．5通信接口模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．6报警模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l4软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．224．1主程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯224．2补偿算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．234．3软件滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．244．4多参数水质判断程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯255水产养殖水质五参数监测仪补偿标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．265．1实验材料与设备⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．265．2水产养殖水质五参数监测仪的标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯276水产养殖水质五参数监测仪的性能测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯356．1水产养殖水质五参数监测仪的精度实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．356．2水产养殖水质五参数监测仪的稳定性试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯366．3水产养殖水质五参数监测仪的现场测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．377结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．407．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．407．2主要创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．

6、．407．3问题与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4l参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46硕士期间取得科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48山东农业大学硕士学位论文中文摘要我国是水产大国但不是水产强国，随着人口的增加、工业污染的加剧，我国急需将水产养殖从传统方式转变为现代方式。目前已有的监测技术，难以满足现代水产养殖的需要，实时分析成本高、便携式仪表记录数据较少，国内传感器多为单一参数、监测精度差，国外

7、进口仪器成本较高。本文针对以上问题，研制了在线监测的水产养殖水质五参数监测仪。主要研究工作如下：(1)通过研究目前溶氧、电导率、pH、水温和水位的监测情况，选用技术成熟、使用寿命长的Clark氧电极作为溶氧测量的敏感元件；选用四电极结构的电导率电极作为电导率测量的敏感元件，有效地解决了电导率测量中的极化效应；选用pH复合电极作为pH测量的敏感元件，可产生相应的pH膜电位。通过对调理电路的设计，使溶氧、电导率、pH、水温和水位信息转换为微控制器能处理的电压信号。(2)针对水质多参数信号同时采集、存在干扰的状况，设计了电源管理模块，实现了水产养殖水质

8、五参数监测仪对各电极的分时供电；同时微控制器电路、通讯模块和报警模块的设计，保证了水产养殖水质五参数监测仪实际测量的可行性。软件方面，通