基于光敏传感器的溶液测量系统设计.doc

摘要：在实验的准备开始阶段，基本需要鉴别溶液的种类和浑浊程度，是否能被精确的实验仪器所测量，能否在测量仪器的测量范围之内，这是很重要的一个准备工作，在测量溶液时，直观上并不能马上确认是什么溶液，也不能透过人的肉眼来判断溶液的浑浊程度，所以我选用了光敏传感器来接受光线透过溶液的程度，以此来判断溶液的种类。

本次设计的实验适用于实验开始阶段，用以分辨被测量溶液的种类，由于杯子的易处理、成本低，设置简单、获取难度低等优点，所以普通透明的塑料杯是这次设计的不二首选。实验过程中，需要采取各种透明度相近的溶液，通常需要进行多次采样，从相同角度照射光线，测量溶液的透光度。

本次设计以Arduino为开发平台，建立了一个快速、准确、便捷的在线溶液测量系统，通过光敏传感器所表达的数据来分辨被测溶液的种类，从而改进溶液初步测量的方法，提高实验效率，初步优化了实验开始所需要的准备手续。论文的主要内容包括:

    首先，介绍了溶液检测技术国内外的发展现状，着重对浊度测量方法进行了总结。分析了两种基本的浊度测量方法，并结合溶液测量的具体要求，采用了散射式测量方案，然后设计了系统的整体框架并对相关测量原理进行了介绍。

    其次，对比分析并确定了本次实验所采用的光源及光电探测器。根据系统的整体方案进行了溶液在线测量系统硬件的设计，完成了系统的硬件设计。

最后，确定了本次实验所采用的的入射角，对实验的结果进行总结和验证。

关键词:光透度；溶液监测；浊度测量

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1课题研究前景-1

1.2国内外探索方向和目前形势-1

1.3此次实验主要研究工作-2

1.4本节概括-2

第二章  系统相关原理及总体方案设计-3

2.1本课题具体研究内容和工作-3

2.2浊度的理论概念-3

2.3测量水浊度的两种方法-4

2.4两种基本测量方法的适用规范-5

2.5本节概括-5

第三章  选择适用的光源和光电探测器-6

3.1确定适用的光源-6

3.2确定适用的光电探测器-7

3.3本节概括-8

第四章  硬件介绍及设计-9

4.1Arduino系统介绍-9

4.2数据显示和存储-10

4.3系统整体连接-12

4.4本节概括-14

第五章  实验数据处理与分析-15

5.1选择合适的入射角度-15

5.2不同溶液的光照曲线-15

5.3实验结果及证明-20

5.4本节概括-21

第六章  结论与展望-22

6.1全实验过程总结-22

6.2对未来的展望-22

6.3本节概括-22

结束语-23

致  谢-24

参考文献-25

附录A-26

附录B-27