基质ph值检测仪的研制.doc
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基质ph值检测仪的研制,基质ph值检测仪的研制development of matrix ph value detection instrument 1.9万字 58页 原创作品，已通过查重系统摘要随着农业产业化的升级，无土栽培技术的广泛运用，实时的、动态的监测并调整土壤或基质的ph值已经成为必然，这对确保作物正常生长有着重要的意义。首先本文...
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基质pH值检测仪的研制
Development of matrix pH value detection instrument
1.9万字 58页 原创作品，已通过查重系统
摘要
随着农业产业化的升级，无土栽培技术的广泛运用，实时的、动态的监测并调整土壤或基质的pH值已经成为必然，这对确保作物正常生长有着重要的意义。
首先本文简要回顾了溶液电离和pH值的基础知识；其次，对pH值检测原理进行简要的分类，并对比总结出不同pH值检测原理的优缺点；然后，对锑电极测量pH值的原理进行了详细的理论分析研究，并以能斯特方程为基础推导出理论公式，为后续实验数据分析提供理论基础；最后重点分析如何有效的获取和放大pH电极输出的毫伏级电压信号。由于pH玻璃电极内阻达到GΩ级别，所以在设计电路时必需考虑阻抗匹配。只有选用输入阻抗至少达到同级别的测量放大电路才能得到准确的电压信号；由于温度对pH值测量有影响，所以我们需要对pH值进行温度补偿；温度的测量采用薄膜铂电阻Pt100，在满足精度要求的条件下，采用电桥电路和放大电路对温度进行测量，以实时对测量的pH值进行温度补偿；本设计采用两点标定的方法以实现对pH电极斜率的校准；在硬件上使用一阶低通滤波电路对噪声进行滤波，同时在软件上也使用均值滤波算法。
综合运用上述在软硬件方面的补偿及抗干扰措施，本课题所设计的基质pH值检测仪所能达到的精度为0.03pH。在检测仪功能上实现了历史数据的显示与存储、智能化处理和实时语音播报，并选用TFT触摸显示屏进行显示和按键控制，建立了良好的用户交互界面。整个系统具有精度高、功耗低、功能强、稳定性好和操作方便等特点。
关键词: 基质，pH值，检测仪，语音播报，电位测定法，温度补偿
Development of matrix pH value detection instrument
1.9万字 58页 原创作品，已通过查重系统
摘要
随着农业产业化的升级，无土栽培技术的广泛运用，实时的、动态的监测并调整土壤或基质的pH值已经成为必然，这对确保作物正常生长有着重要的意义。
首先本文简要回顾了溶液电离和pH值的基础知识；其次，对pH值检测原理进行简要的分类，并对比总结出不同pH值检测原理的优缺点；然后，对锑电极测量pH值的原理进行了详细的理论分析研究，并以能斯特方程为基础推导出理论公式，为后续实验数据分析提供理论基础；最后重点分析如何有效的获取和放大pH电极输出的毫伏级电压信号。由于pH玻璃电极内阻达到GΩ级别，所以在设计电路时必需考虑阻抗匹配。只有选用输入阻抗至少达到同级别的测量放大电路才能得到准确的电压信号；由于温度对pH值测量有影响，所以我们需要对pH值进行温度补偿；温度的测量采用薄膜铂电阻Pt100，在满足精度要求的条件下，采用电桥电路和放大电路对温度进行测量，以实时对测量的pH值进行温度补偿；本设计采用两点标定的方法以实现对pH电极斜率的校准；在硬件上使用一阶低通滤波电路对噪声进行滤波，同时在软件上也使用均值滤波算法。
综合运用上述在软硬件方面的补偿及抗干扰措施，本课题所设计的基质pH值检测仪所能达到的精度为0.03pH。在检测仪功能上实现了历史数据的显示与存储、智能化处理和实时语音播报，并选用TFT触摸显示屏进行显示和按键控制，建立了良好的用户交互界面。整个系统具有精度高、功耗低、功能强、稳定性好和操作方便等特点。
关键词: 基质，pH值，检测仪，语音播报，电位测定法，温度补偿
