氧气是人类生存和大部分化学反应不可缺少的成分,溶解氧是指溶解在水中的分子态氧,简记为DO。随着科学技术的发展,越来越多的人认识到监测水中溶解氧的重要性和必要性。尤其在中型以上的发电厂、水处理厂、锅炉、油田和环保等单位中,为了确保水质优良,使设备能够长期正常安全运行,都必须监测和控制所用水中溶解氧的含量。因此检测水中溶解氧的含量具有重要的意义。 本文介绍了一个基于C8051F芯片设计的用于检测水溶液中氧浓度的单片机系统。在参考了国内外同类产品的优点的基础上,以电化学分析方法的理论基础为指导,结合现代微电子技术,设计了一套能够在线检测水中溶解氧含量的单片机系统。本设计包括硬件电路设计和软件设计两个部分。硬件部分,是通过微型电化学式传感器中(极谱式溶氧电极)采集到氧气浓度信号转化为电流信号,经过I/V变化、放大变送与隔离电路、ADC模块,把模拟信号转换为数字信号送到C8051F040单片机处理,单片机通过补偿运算处理后通过触摸式LCD显示出溶解氧的浓度值。软件部分主要有模数转换部分、显示与操作的用户接口部分、标定与内部处理部分和通信部分四个模块。 目前设计已基本完成溶氧检测的任务,温度测量分辨率达到0.1℃,误差小于0.2℃,溶氧精度分辨率0.1mg/L,误差不大于0.2mg/L,能够实现温度自动补偿,相比较国内同类产品,在某些方面更具优良性能,可以作为溶解氧的在线检测使用。