电导法检测海水盐度计(硬件部分).doc

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1、多参数海水溶液检测传感器(硬件部分)关键词　海洋；盐度测量；传感器不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录摘要……IAbstractII第1章绪论11.1课题的背景和意义11.2盐度测量相关技术概述11.2.1盐度的定义11.2.2盐度测量技术的发展及比较31.2.3盐度值的影响因素41.2.4电导率仪工作原理51.3课题的设计目标71.3.1系统整体设计方案81.3.2各部分功能实现规划81.4本章小结9第2章传感电路设计102.1电导电极102.1.1电导与电导率102.1.2盐度传感器探头设计102.2盐

2、度传感电路112.2.1测量电源设计112.2.2整流滤波放大电路设计162.3温度、压力传感电路192.3.1温度传感器设计192.3.2压力传感器设计222.4本章小结27第3章主控电路设计283.1MCS51单片机最小系统283.1.1高性能8位单片机AT89S52283.1.2系统时钟电路293.1.3CPU复位电路303.2A/D模数转换电路303.2.1TLC0832的特点303.2.2TLC0832的封装形式和引脚定义313.2.3TLC0832与单片机的连接313.3RS-232串行通讯接口电路

3、323.3.1RS-232串行通讯概述323.3.2RS-232串行通讯接口设计333.4上位机M600型LCD触摸屏描述343.4.1M600型LCD触摸屏基本属性343.4.2M600型LCD触摸屏连接电路343.5本章小结34结论35致谢36参考文献37附录A38附录B50附录C59千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章绪论1.1课题的背景和意义盐度是影响海水密度的重要物理量，是研究海洋学的

4、要素之一。测量盐度不仅在众多的应用科学如盐化工、水产养殖、生态网络调查、气候气象监测、能源探索等方面都有很重要的意义，而且在生物工程方面也有着重要的意义。海洋科学考察需要将探测设备置于水面或水下某一位置，并获取此位置的相关信息，如盐度、温度、压力、深度以及生物环境等信息。海洋水产品养殖需要经常监测水环境的各种参数状态，以确保成功养殖，其中海水盐度更是极其重要的因素。因此如何设计一种检测快捷准确、运行稳定、结构简易并具备数字接口的新型海洋水环境参数传感探测器便显得十分重要。1.2盐度测量相关技术概述海水中的含盐量

5、是海水浓度的标志，要精确地测定海水中的绝对盐量是一件十分困难的事情。长期以来人们对此进行了广泛的研究和讨论，引进了“盐度”以近似地表示海水的含盐量。1.2.1盐度的定义1.2.1.1基于化学方法的盐度的首次定义1902年克纽森(Knudsen)等人基于化学分析测定方法[1]，定义盐度为：“1kg海水中的碳酸盐全部转换成氧化物，溴和碘以氯当量置换，有机物全部氧化之后所剩固体物质的总克数。”单位是g/kg，用符号‰表示。按上述方法测定盐度相当烦琐，根据1891年马赛特发现“海水组成恒定性”——海水中的主要成分在水样

6、中的含量虽然不同，但它们之间的比值是近似恒定的。据此，如果能测定出海水中某一主要成分的含量，便可推算出海水盐度。己知海水中的氯含量最多，且可方便地用摘定法加以测定，基于海水组成恒定性规律，归纳出用测定海水氯含量的方法来计算盐度的公式：S‰=0.030+1.8050Cl‰(1-1)称式(1-1)为Knudsen盐度公式，其中Cl‰称为海水的“氯度”，即“1kg海水中的溴和碘以氯当量置换，氯离子的总克数。”单位是克每千克，以‰号表示。可见氯度的量值要稍大于海水的实际氯含量。用滴定法测定海水的氯度时，需要知道的浓度，

7、国际上统一使用一种其氯度值精确为19.374‰的大洋水作为标准，称为标准海水。其盐度值对应为35.000‰。1.1.1.1盐度的重新定义依式(1-1)计算盐度是很方便的，它一直延续使用到20世纪60年代。随着电导盐度计的问世，测定盐度的方法更为方便，且精度大为提高[1][2]。考克斯等人对由大洋和不同海区不深于100m水层内采集的135个水样，准确地测定其氯度值计算盐度，同时测定水样的电导比R15，得出盐度S‰与电导比有以下关系式:S‰=-0.08996+28.29720+12.80832(1-2)-10.67

8、869+5.98624-1.32311式(1-2)中为“在15℃、一个标准大气压(Pa)下，水样的电导率与盐度精确为35.000‰(Cl‰=19.374‰)的标准海水电导率之比值。”依此方法测定盐度的精度高且速度快。因此，国际“海洋学常用表和标准联合专家小组”(JPOTS)于1969年推荐该式为海水盐度的新定义。为使盐度的测定脱离对氯度测定的依赖，JPOTS又提出了1978年实用盐度标