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日志

应用于水质浊度监控传感器的工作原理

已有 1732 次阅读2018-2-1 15:53 |个人分类:传感器|系统分类:传感与控制| 浊度传感器, 水质传感器

浊度传感器是一种专门用于家电产品的低成本传感器,主要用于洗衣机、洗碗机等产品的水污浊程度的测量。通过测量水的污浊程度来判断所洗物品洁净程度,从而确定最佳的洗涤时间。

浊度是由水中的悬浮颗粒引起的,悬浮颗粒会漫反射入射光,通常采用90度那个方向的散射光做为测试信号,这样测试出来的单位称为4:;。散射光与浊度符合多段线性关系,因此传感器需要多点标定。而且光源强度和温度变化均会影响测量结果的准确性。经多次实验研究和理论推算,发现散射光与透射光的比值与浊度符合线性关系。本传感器采用散射光与透射光比值代替单纯的散射光测量浊度,传感器的准确度、可靠性提高,维护更加简单,抗污性增强。

著名传感器线上商城工采网从美国Global
Water
公司进口了一款高度精确的浊度传感器 - WQ730B,主要应用于水质测试和管理、河流监测、流测量,水库水质测试,地下水测试、水和废水处理,废水和工业控制。

该传感器的工作原理是:传感器内部是一个IR958PT958封装的红外线对管,当光线穿过一定量的水时,光线的透过量取决于该水的污浊程度,水越污浊,透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小,透过的光多,电流大,反之透过的光少,电流小。通过测量接收端电流的大小,就可以计算出水的污浊程度。

浊度电流信号经过电阻R1转换为0
V~5 V
电压信号,利用A/D转换器进行采样处理,单片机就可以获知当前水的污浊度。浊度传感器有3个引脚,按照电路连接就可以实现水浊度的测量。实际使用时需要通过实验获得衣物污浊程度的经验数据。

按键、显示、负载驱动、输人水位门开关信号等均为常规电路,与单片机的相应端口连接即可。负载通常用可控硅驱动。通讯接口采用单片机具有的UART接口,可以连接其他外部设备,是备用接口。这里介绍带有浊度传感器的洗衣机,通过浊度传感器检测当前衣物的脏污程度来确定衣物的洗涤时间和漂洗次数,以达到既洗净衣物,又节省水电的目的。浊度传感器连接单片机的A/D输入接口,信号直接连接即可,也可在中间串联一只1
的电阻,并联一只0.1μF的电容进行滤波。

浊度仪采用双光束光路,有二个高度对称的光学、电学通道,产生相同的感应,测差不变,在除法电路中得以抵消,使仪器具有长期稳定性和抗干扰能力;采用线性化电路,使测量结果成线性显示;采用温度补偿,模拟除**能等电路,消除噪音等专项技术,保证了仪器的高度灵敏和优良的重现性。

如今,全自动洗衣机与已走进千家万户,其功能也越来越多,花样不断翻新。判断洗衣机性能的参数已经不再是最基本的洗净比、能耗以及耗水量等指标。通常是用户根据经验设置洗衣机的洗涤时间和漂洗次数,要让洗衣机自动处理,通常会优先满足洗净比的要求,而对能耗和耗水量的考虑则较少,造成水电的浪费。













采用浊度传感器测量衣物的污浊程度,是一个比较可行的方法,通过判断污浊程度,确定最佳的洗涤时间和漂洗次数,可以用较少的能耗和耗水量获得满足要求的洗净比。


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