一种水质检测装置、数据处理方法及检测系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种水质检测装置、数据处理方法及检测系统，涉及检测技术领域。该水质检测装置包括基板、溶解氧检测模块、PH检测模块和数据输出模块，溶解氧检测模块、PH检测模块和数据输出模块均集成在基板上；溶解氧检测模块包括至少1个溶解氧传感器和第一温度传感器；PH检测模块包括至少1个PH传感器和第二温度传感器；数据输出模块与溶解氧检测模块和PH检测模块连接，且用于接收并输出溶解氧检测模块和PH检测模块的数据。本发明专利技术将溶解氧传感器和PH传感器以及温度检测和补偿功能集成一体，达到快速且精确地检测出多项水质参数的效果。达到快速且精确地检测出多项水质参数的效果。达到快速且精确地检测出多项水质参数的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种水质检测装置、数据处理方法及检测系统


[0001]本专利技术涉及检测
，具体而言，涉及一种水质检测装置、数据处理方法及检测系统。

技术介绍

[0002]检测水质一般包括检测水体溶解氧含量、PH值和水温等多项参数，而现有技术中的检测系统一般需要独立使用到多个传感器探头才能完成多项参数的检测，实际应用时，各个传感器探头用于接收信号和数据处理的外部电路也都相互独立，系统中各个部分集成程度低，导致检测过程繁琐且低效。
[0003]针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水质检测装置、数据处理方法及检测系统，将溶解氧传感器和PH传感器以及温度检测和补偿功能集成一体，达到快速且精确地检测出多项水质参数的效果。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种水质检测装置，包括基板、溶解氧检测模块、PH检测模块和数据输出模块，所述溶解氧检测模块、所述PH检测模块和所述数据输出模块均设置在所述基板上；所述溶解氧检测模块包括至少1个溶解氧传感器和第一温度传感器；所述PH检测模块包括至少1个PH传感器和第二温度传感器；所述数据输出模块与所述溶解氧检测模块和所述PH检测模块连接，且用于接收并输出所述溶解氧检测模块和所述PH检测模块的数据。
[0006]本专利技术提供的水质检测装置，将PH传感器、溶解氧传感器和温度传感器集成一体，能够同时检测出溶解氧含量和PH值两项水质参数并且集合温度检测和补偿功能，整个水质检测装置集成程度高，实现精确检测、检测效率高、体积小、造价低廉。
[0007]进一步的，所述溶解氧传感器包括电极层，所述电极层包括依次设置且间隔排布的第一工作电极、第一参比电极和对电极，所述对电极面积大于所述第一工作电极的面积和所述第一参比电极的面积。
[0008]增加对电极的面积能够有效提高电流强度，使电流信号更容易被探测，同时当对电极面积远大于第一工作电极时，对电极的阻抗可以忽略，使得测量结果更加精确。
[0009]进一步的，所述PH传感器包括第二工作电极、第二参比电极和处理电路，所述第二工作电极上覆盖有氮化硅薄膜或二氧化硅薄膜；所述处理电路包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管均为双栅薄膜晶体管且均包括顶栅极和底栅极；所述第一薄膜晶体管的底栅极与所述第一薄膜晶体管的源极连接，所述第一薄膜晶体管的源极与电源连接，所述第一薄膜晶体管的漏极与所述第二薄膜晶体管的源极连
接，所述第二薄膜晶体管的漏极接地；所述第二薄膜晶体管的底栅极作为输入端且所述第二薄膜晶体管的源极作为输出端；所述第一薄膜晶体管的顶栅极用于根据输入的第一输入电压调控所述第一薄膜晶体管的工作区间；所述第二薄膜晶体管的顶栅极用于根据输入的第二输入电压调控所述第二薄膜晶体管的工作区间。
[0010]PH传感器基于TFT器件设计，整体体积更小、响应速度快且成本低廉。
[0011]进一步的，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管和所述第四薄膜晶体管均为双栅薄膜晶体管且均包括顶栅极和底栅极；所述第三薄膜晶体管的源极和所述第四薄膜晶体管的源极连接，所述第三薄膜晶体管的源极接地，所述第三薄膜晶体管的底栅极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接，所述第三薄膜晶体管的漏极与第一电阻连接，所述第一电阻与第二电阻串接，所述第二电阻与所述第四薄膜晶体管的漏极连接，所述第四薄膜晶体管的漏极与所述第四薄膜晶体管的底栅极连接；所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同；所述第三薄膜晶体管的顶栅极和所述第四薄膜晶体管的顶栅极均用于输入相同的第三输入电压以调控所述第三薄膜晶体管和所述第四薄膜晶体管的工作区间。
[0012]温度传感器传感器基于TFT器件设计，整体体积更小、响应速度快且成本低廉。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种数据处理方法，包括以下步骤：S1.获取所有溶解氧传感器的第一电流测量数据和第一温度传感器的第一温度数据；S2.基于所述第一温度数据，将所述第一电流测量数据输入到预设的温度补偿电流模型中，以获得第二电流测量数据；S3.根据所述第二电流测量数据获得对应的第一溶解氧测量数据；S4.根据所述第一溶解氧测量数据计算经过温度补偿后的溶解氧精确值；S5.获取所有PH传感器的电压测量数据和第二温度传感器的第二温度数据；S6.将所述电压测量数据和所述第二温度数据输入到预设的温度补偿PH计算模型中，以获得第一PH测量数据；S7.根据所述第一PH测量数据计算经过温度补偿后的精确PH值。
[0014]第一电流测量数据会先经过预设的温度补偿电流模型处理，以此修正第一电流测量数据，得到精度更高的第二电流测量数据，有利于确保第一溶解氧测量数据的精确度。
[0015]进一步的，步骤S4中的具体步骤包括：S41.对所述第一溶解氧测量数据进行检验以去除失效的第一溶解氧测量数据，获得有效的第一溶解氧测量数据；S42.根据所述有效的第一溶解氧测量数据计算得到所述溶解氧精确值。
[0016]采用有效的第一溶解氧测量数据进行计算，以确保计算所得的溶解氧精确值有较高可信度。
[0017]进一步的，步骤S7中的具体步骤包括：S71.对所述第一PH测量数据进行检验以去除失效的第一PH测量数据，获得有效的第一PH测量数据；
S72.根据所述有效的第一PH测量数据计算得到所述精确PH值。
[0018]只采用有效的第一PH测量数据进行计算，以确保计算所得的精确PH值有较高可信度。
[0019]进一步的，步骤S42中的具体步骤包括：S421.根据所述有效的第一溶解氧测量数据，计算对应的溶解氧传感器的第一加权因子；S422.根据所述第一加权因子计算所述溶解氧精确值。
[0020]进一步的，步骤S72中的具体步骤包括：S721.根据所述有效的第一PH测量数据，计算对应的PH传感器的第二加权因子；S722.根据所述第二加权因子计算所述精确PH值。
[0021]第三方面，本专利技术提供了一种检测系统，包括上述的水质检测装置和处理器，处理器用于接收所述水质检测装置发送的数据并用于执行上述数据处理方法中的步骤。
[0022]由上可知，本专利技术提供的水质检测装置，将溶解氧传感器和PH传感器集成一体，相比传统的检测系统，本专利技术的水质检测装置体积更小、检测效率更高、操作更方便且使用更灵活；此外，根据温度数据修正溶解氧传感器的电流测量数据，有利于确保溶解氧测量数据的精确度，达到精确检测的效果；同时，温度补偿电流模型和温度补偿PH计算模型均参考了温度数据，对后续计算得到的溶解氧精确值和精确PH值起到温度补偿作用。
[0023]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其它优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提供的水质检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质检测装置，包括基板，其特征在于，还包括溶解氧检测模块（100）、PH检测模块（200）和数据输出模块（300），所述溶解氧检测模块（100）、所述PH检测模块（200）和所述数据输出模块（300）均设置在所述基板上；所述溶解氧检测模块（100）包括至少1个溶解氧传感器（110）和第一温度传感器（120）；所述PH检测模块（200）包括至少1个PH传感器（210）和第二温度传感器（220）；所述数据输出模块（300）与所述溶解氧检测模块（100）和所述PH检测模块（200）连接，且用于接收并输出所述溶解氧检测模块（100）和所述PH检测模块（200）的数据。2.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述溶解氧传感器（110）包括电极层（111），所述电极层（111）包括依次设置且间隔排布的第一工作电极（111a）、第一参比电极（111b）和对电极（111c），所述对电极（111c）面积大于所述第一工作电极（111a）的面积和所述第一参比电极（111b）的面积。3.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述PH传感器（210）包括第二工作电极（211）、第二参比电极（212）和处理电路，所述第二工作电极（211）上覆盖有氮化硅薄膜或二氧化硅薄膜；所述处理电路包括第一薄膜晶体管（TFT1）和第二薄膜晶体管（TFT2），所述第一薄膜晶体管（TFT1）和所述第二薄膜晶体管（TFT2）均为双栅薄膜晶体管且均包括顶栅极和底栅极；所述第一薄膜晶体管（TFT1）的底栅极与所述第一薄膜晶体管（TFT1）的源极连接，所述第一薄膜晶体管（TFT1）的源极与电源连接，所述第一薄膜晶体管（TFT1）的漏极与所述第二薄膜晶体管（TFT2）的源极连接，所述第二薄膜晶体管（TFT2）的漏极接地；所述第二薄膜晶体管（TFT2）的底栅极作为输入端（Vin）且所述第二薄膜晶体管（TFT2）的源极作为输出端（Vout）；所述第一薄膜晶体管（TFT1）的顶栅极用于根据输入的第一输入电压（Vbias1）调控所述第一薄膜晶体管（TFT1）的工作区间；所述第二薄膜晶体管（TFT2）的顶栅极用于根据输入的第二输入电压（Vbias2）调控所述第二薄膜晶体管（TFT2）的工作区间。4.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述第一温度传感器（120）和所述第二温度传感器（220）均包括第三薄膜晶体管（TFT3）和第四薄膜晶体管（TFT4），所述第三薄膜晶体管（TFT3）和所述第四薄膜晶体管（TFT4）均为双栅薄膜晶体管且均包括顶栅极和底栅极；所述第三薄膜晶体管（TFT3）的源极和所述第四薄膜晶体管（TFT4）的源极连接，所述第三薄膜晶体管（TFT3）的源极接地，所述第三薄膜晶体管（TFT3）的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，刘兴慧，苏琪艺，张威，
申请(专利权)人：广科知微广东传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：