四电极电导率传感器的设计+电路图(2)
3.3.5 传感器定标 17
3.3.5 显示部分 18
4 软件设计 19
4.1 主程序流程图 19
4.2 温度补偿 19
4.2.1 热敏电阻的温度特性和程序 19
4.2.2 温度补偿表达式 22
4.3 显示模块 22
5 总结与展望 24
附 录 25
致 谢 26
参考文献 27
1 绪 论
1.1 课题的研究背景
传感器就是通过仪器把需要测量的模拟量按照一定的规律变成可以用的输出信号的器件或者装置，大部分传感器都是由敏感元件和转换元件两大块组成。但是通常把传感器狭义的认为：传感器就是把模拟量等非电信息转变成电信号的仪器或装置。
人类发明传感器就是为了用它来感知和测量，从18世纪产业革命以来，人类发明了越来越多的工程用处的传感器，这些工程传感器代替人类去测量那些人类无法自己感知的量，可以说，传感器的感知能力要比人类强大的多。举个例子，比如今天气温很高，人类的感官也可以感觉到，但是温度传感器能测量到今天具体是多少度，非常的高效和精确。而且传感器可以把人类所不能看到的物体，经过数据处理变成视觉图像。CT技术就是一个典型应用。
前面说了很多传感器的优点，但是以目前的技术，现阶段的传感器还是有下列不足：多文信息感知、多方面功能信息感知、对信息变化的微分功能、一级自我学习能力、联想能力等等。其实这些正是往后传感器智能化所要实现的一些技术指标。
而本文所要研究设计的电导率电导率传感器属于传感器中一个重要的分支，基本上都是用电极式传感器来检测我们生活中的各种水等溶液的电导率。随着社会生产力的提高,工厂数量的增加，城市化的推进，在社会繁荣的背后，我们不能忽略他们所带来的负面影响：人类赖以生存的水资源受到了极大的污染， 为了保护我们的生命之源，现在监测这些排放的污水是否合格就显得尤其重要。在监测过程中需要检测污水水位和管道中的放电情况。测量电导率基本上大体分为感应法和电极法，一般来说用电极法测量水位是最简单适用的。可是实际情况不是简单的纸上谈兵,我们都知道，既然是污水，那么它所含的各种杂质就会非常多，温度也是不确定的，造成的直接后果就是其电导率并不是一成不变的。 但是，如果用原始的的方法去检测污水的电导，那么测量出来的结果基本没有参考性了，或者根本无法测出来。对此，四电极法能够最大化的规避极化效应的优势就体现的非常明显。但是在这方面走在领先位置的都是欧美发达国家。
因为电极都存在极化效应，用最传统的两电极电导率传感器去测量的话，误差非常大，已经满足不了现在的需求，而四电极电导率传感器在测量精度方面已经基本满足需求，而且四电极电导率传感器经过国外科学家的努力研发，其技术已经比较成熟可靠，达到了商业化的标准，正式投产了。本文在此基础上查阅了国内外大量的资料文献，整合了一些成熟可靠的技术。
1.2 电导率传感器未来发展趋势
1.2.1 电导率测量方法与温度补偿方法
现在，国际上用电极法测量电导率的方法有很多。其中，根据电源类型划分的两种方法是交流法和直流法，采用交流法的方案是最多的，一般用交流励磁电源，因为交流产生的极化影响会比直流小很多，来最大化的消除极化作用的影响，降低误差。所以基本上在用电极法测量电导率的时候，很少会使用直流激励源。根据电极在电路中的位置，我们大体可以分为三种：