如何檢測水的pH值呢？除了pH值之外，我們還應該關注水質哪些指標呢？

 

首先，水質常見的指標有：

物理：溫度和濁度

化學：pH值、氧化還原電位(ORP)、電導率和溶解氧

生物學：藻類和細菌

 

不同指標對應的檢測方法不同，下面就重點說說測量pH值的電化學法。

 

電化學測量系統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成，類似于一塊電池。

 

當把探針置于溶液中時，測量電極會產生一個電壓（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，感謝技術型授權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五個參數的監控測量，包括TEM(溫度)、DO(溶解氧)、EC(電導率)、濁度、pH值。

 

 

與其他分立式水質檢測方案不同，ADuCM355實驗平臺可檢測多達5種參數指標，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)模數轉換器(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計的低功耗放大器，使外部電化學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雙通道輸出數模轉換器(DAC)進行控制。模擬輸出包括高速DAC和用于產生交流信號的輸出放大器。

 

 

 

世健提供的這款ADuCM355實驗平臺由核心板和主板組成。核心板是ADuCM355的最小系統電路，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勢：

• 與多個獨立測量環路集成的單平臺多參數檢測

• 系統校準能力和自適應參數調整

• 探頭診斷能力（pH探頭阻抗測量）和探頭數字化參考設計

• 低功耗、小尺寸和高精度

• 特別適合通過ADuCM355測量的便攜式應用

• 電源和數字接口隔離

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平臺相應的接口上

? 使用type-C線將ADuCM355與PC連接

? 上電，并按下開關，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據波形圖以及精確的數值。