(SKU:DFR0300-H)模拟电导率计(K=10)

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模拟电导率计(K=10)


目录

简介

DFRobot Gravity: 模拟电导率计（K=10）专用于测量高电导率的液体，如海水、浓盐水等，量程达100ms/cm，可用于海洋渔场、海洋水族馆等海产养殖领域的水质检测。

本产品支持3~5V的宽电压输入，兼容5V和3.3V主控板；激励源采用交流信号，有效降低了极化效应，延长了电极的寿命，也提高了测量的精度；配套软件库采用单点校准，自动识别标准液，简单方便。

本产品配合主控板（如Arduino）与配套的软件库，就可迅速搭建出一套电导率检测仪，即插即用，无需焊接，为创客们提供了一套即插即用的电导率测量方案。

DFRobot提供多种水质检测传感器产品，尺寸与接口统一，满足各类水质检测的需求，也适合搭建多参数水质检测仪。


Warning yellow.png
  • 1.电极为实验室级，请勿长时间放在液体中测量，否则会缩短电极的使用寿命。
  • 2.电极的铂金片表面附着有铂黑层，应避免任何物体与其触碰，只能用蒸馏水冲洗，否则会损伤铂黑层，导致电极测量不准确。


技术规格

  • 信号转换板(变送板)：
    • 供电电压：3.0~5.0V
    • 输出电压：0~3.2V
    • 电极接口：BNC
    • 信号接口：PH2.0-3Pin
    • 测量精度：±5% F.S.
    • 板子尺寸：42mm*32mm
  • 电导率电极：
    • 电极类型：实验室级电极
    • 电极常数：10±2
    • 检测范围：10~100ms/cm
    • 温度范围：0~40℃
    • 电极寿命：>0.5年（实际寿命与使用频率、场景有关）
    • 线缆长度：100±2cm


引脚说明

DFR0300-H 模拟电导率计(K=10)信号转换板
模拟电导率计(K=10)信号转换板引脚说明
标号 名称 功能描述
1 - 供电电源负极(0V)
2 + 供电电源正极(3.0~5.0V)
3 A 模拟量输出(0~3.2V)
4 BNC 电导率电极接口


使用教程

本教程将演示如何使用这款电导率计进行校准和测量。请仔细阅读每个步骤。

  • 1. 为保证测量精度，强烈建议添加温度传感器，测量溶液温度，实现自动温补。可采用DS18B20防水温度传感器。
  • 2. 测量另一种溶液之前，务必清洗好电导率电极并用吸纸吸干残余水滴，防止溶液间的交叉污染。可用蒸馏水冲洗电极。
  • 3. Arduino主板建议外接电源，读数更精确稳定。


准备

  • 硬件
    • 1 x Arduino UNO主控板（或类似主控板）
    • 1 x 电导率计（K=10）信号转换板（变送板）
    • 1 x 电导率电极（K=10）
    • 1 x 12.88ms/cm电导率标准液
    • 1 x 模拟传感器连接线（或杜邦线）
    • 1 x 被测溶液


接线图

DFR0300-H SVG.png


校准

为保证精度，初次使用的电极，或者使用了一段时间的电极，需要进行校准。
本教程采用单点校准，需要12.88ms/cm的电导率标准液。
下面将详细说明如何进行单点校准。

  • 1.上传样例代码至Arduino主控板中，上传完毕后，打开串口监视器，即可看到温度与电导率值。如自行添加了温度传感器，务必写好相应功能函数的代码并调用。

  • 2.用蒸馏水清洗电极，然后用吸水纸吸干残余水滴。将电导率电极插入到12.88ms/cm标准液中，轻轻搅拌，等待数值稳定。

  • 3.待数值稳定后，即可进行校准。具体步骤如下：
1.在串口监视器中输入enterec指令，进入校准模式。
DFR0300-H s1.png
2.输入calec指令进行校准，校准成功与否会有相应的提示。程序会自动识别12.88ms/cm的标准液。
DFR0300-H s2.png
3.校准完毕后，输入exitec指令,保存好相关参数并退出校准模式。必须输入exitec指令后，相关参数才能保存下来。
DFR0300-H s3.png
4.经过上述步骤，单点校准就完成了，之后就可用于实际的测量。校准过程中的相关参数已经保存至主控板的EEPROM中。

样例代码

请先下载DFRobot_EC10库文件，然后安装。如何安装库？ 

/*
 * file DFRobot_EC10.ino
 * @ https://github.com/DFRobot/DFRobot_EC10
 *
 * This is the sample code for Gravity: Analog Electrical Conductivity Sensor / Meter Kit(K=10), SKU: DFR0300-H.
 * In order to guarantee precision, a temperature sensor such as DS18B20 is needed, to execute automatic temperature compensation.
 * You can send commands in the serial monitor to execute the calibration.
 * Serial Commands:
 *   enterec -> enter the calibration mode
 *   calec -> calibrate with the standard buffer solution, one buffer solutions(12.88ms/cm) will be automaticlly recognized
 *   exitec -> save the calibrated parameters and exit from calibration mode
 *
 * Copyright   [DFRobot](http://www.dfrobot.com), 2018
 * Copyright   GNU Lesser General Public License
 *
 * version  V1.0
 * date  2018-11
 */

#include "DFRobot_EC10.h"
#include <EEPROM.h>

#define EC_PIN A1
float voltage,ecValue,temperature = 25;
DFRobot_EC10 ec;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);  
  ec.begin();
}

void loop()
{
    static unsigned long timepoint = millis();
    if(millis()-timepoint>1000U)  //time interval: 1s
    {
      timepoint = millis();
      voltage = analogRead(EC_PIN)/1024.0*5000;  // read the voltage
      Serial.print("voltage:");
      Serial.print(voltage);
      //temperature = readTemperature();  // read your temperature sensor to execute temperature compensation
      ecValue =  ec.readEC(voltage,temperature);  // convert voltage to EC with temperature compensation
      Serial.print("  temperature:");
      Serial.print(temperature,1);
      Serial.print("^C  EC:");
      Serial.print(ecValue,1);
      Serial.println("ms/cm");
    }
    ec.calibration(voltage,temperature);  // calibration process by Serail CMD
}

float readTemperature()
{
  //add your code here to get the temperature from your temperature sensor
}


常见问题

Q1. 电导率电极使用多长时间后需要校准？

A. 校准的间隔和使用频率有关。通常情况下，一个月校准一次即可。如使用频繁，可一个星期校准一次。校准时，尽量使用新鲜的电导率标准液。


Q2. 自动温补如何实现？

A. DFRobot_EC10软件库中，已经集成了温补算法，你只需将电压值和温度值同时传入 float readEC(float voltage, float temperature) 函数中，即可获得温补后的电导率值。因此，为保证精度，强烈建议你添加温度传感器，读取溶液的温度值，以执行自动温补。


Q3. 第一次校准时，总是校准失败，可能是什么原因？

A. 校准时，相关的参数是保存在EEPROM中指定的位置的。如果之前恰好有保存过其他参数到EEPROM中的这个地址，可能会有冲突，导致不能正常校准。可用下述代码，擦除EEPROM中指定位置的内容。运行一次即可，然后重新上传样例代码，再进行校准操作。 
#include <EEPROM.h>
#define KVALUEADDR 0x0F
void setup(){
    for(byte i = 0;i< 8; i++ ){
      EEPROM.write(KVALUEADDR+i, 0xFF);
    }
}
void loop(){
}


更多问题及有趣的应用，可以 访问论坛 进行查阅或发帖。


Mind+(基于Scratch3.0)图形化编程

1、下载及安装软件。下载地址：http://www.mindplus.cc 详细教程：Mind+基础wiki教程-软件下载安装
2、切换到“上传模式”。 详细教程：Mind+基础wiki教程-上传模式编程流程
3、“扩展”中选择“主控板”中的“Arduino Uno”。 "扩展"“传感器”中搜索选择“EC计”。详细教程：Mind+基础wiki教程-加载扩展库流程
4、进行编程，程序如下图：
5、菜单“连接设备”，“上传到设备”
6、程序上传完毕后，打开串口即可看到数据输出。详细教程：Mind+基础wiki教程-串口打印

Mind+EC.png


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