如何檢測水的pH值呢？除了pH值之外，我們還應(yīng)該關(guān)注水質(zhì)哪些指標(biāo)呢？

 

首先，水質(zhì)常見的指標(biāo)有：

物理：溫度和濁度

化學(xué)：pH值、氧化還原電位(ORP)、電導(dǎo)率和溶解氧

生物學(xué)：藻類和細菌

 

不同指標(biāo)對應(yīng)的檢測方法不同，下面就重點說說測量pH值的電化學(xué)法。

 

電化學(xué)測量系統(tǒng)主要由兩個模塊組成：傳感器、測量與處理單元。

 

傳感器：測量pH的電化學(xué)傳感器通常是pH電極，其中pH探針由一個玻璃測量電極和一個參考電極構(gòu)成，類似于一塊電池。

 

當(dāng)把探針置于溶液中時，測量電極會產(chǎn)生一個電壓（電壓大小具體取決于溶液中氫的活性），然后將該電壓與參考電極的電位進行比較。隨著溶液酸性的增強（pH值變低），玻璃電極電位相對于參考電極陽性增強(+mV)。隨著溶液堿性的增強（pH值變高），玻璃電極電位相對于參比電極陰性增強(-mV)。這兩個電極之差即為測得電位。

 

測量和處理單元：對傳感器測得的電信號進行處理以及進行下一步操作的控制電路。

在此，感謝技術(shù)型授權(quán)代理商世健公司為我們提供了上圖的實驗平臺ADuCM355評估板，可通過單個平臺實現(xiàn)五個參數(shù)的監(jiān)控測量，包括TEM(溫度)、DO(溶解氧)、EC(電導(dǎo)率)、濁度、pH值。

 

 

與其他分立式水質(zhì)檢測方案不同，ADuCM355實驗平臺可檢測多達5種參數(shù)指標(biāo)，這得益于ADuCM355的高集成度：

ADuCM355是一款基于Arm® Cortex™-M3處理器的超低功耗混合信號微控制器。該器件具有電流、電壓和阻抗測量功能。

 

ADuCM355內(nèi)置集成輸入緩沖器的16位、400 kSPS多通道逐次逼近寄存器(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、抗混疊濾波器(AAF)和可編程增益放大器(PGA)。電流輸入包括三個具有可編程增益的跨導(dǎo)放大器(TIA)和用于測量不同傳感器類型的負載電阻。模擬前端(AFE)還包含兩個專門針對恒電勢器能力而設(shè)計的低功耗放大器，使外部電化學(xué)傳感器保持恒定的偏置電壓。這兩個放大器的同相輸入由片內(nèi)雙通道輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)進行控制。模擬輸出包括高速DAC和用于產(chǎn)生交流信號的輸出放大器。

 

 

 

世健提供的這款A(yù)DuCM355實驗平臺由核心板和主板組成。核心板是ADuCM355的最小系統(tǒng)電路，通過兩排插針與主板相連接，這樣的配置方便ADuCM355芯片本身的更新與維護。

 

此平臺還有更多的優(yōu)勢：

• 與多個獨立測量環(huán)路集成的單平臺多參數(shù)檢測

• 系統(tǒng)校準(zhǔn)能力和自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整

• 探頭診斷能力（pH探頭阻抗測量）和探頭數(shù)字化參考設(shè)計

• 低功耗、小尺寸和高精度

• 特別適合通過ADuCM355測量的便攜式應(yīng)用

• 電源和數(shù)字接口隔離

僅需簡單幾步，即可體驗ADuCM355平臺：

? PC端安裝上位機軟件，并打開：ADuCM355-Water-Quality-Demo

? 將pH傳感器通過BNC線連接至ADuCM355平臺相應(yīng)的接口上

? 使用type-C線將ADuCM355與PC連接

? 上電，并按下開關(guān)，給LDO供電輸出 3.3V給ADuCM355上電

? 在上位機軟件，選擇pH COM口，并開啟star按鈕，即可在界面上看到數(shù)據(jù)波形圖以及精確的數(shù)值。