1、我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》中對飲用水中的溴酸鹽含量做出了明確的規(guī)定:每1升飲用天然礦泉水中的溴酸鹽含量不得超過0.01mg。飲用水中的溴酸鹽在國際上被定為2B級潛在致癌物,它是飲用水生產(chǎn)廠家在使用臭氧對水進行殺菌的過程中引入的。由于一直缺乏一種成熟實用的方法來測定水中溴酸鹽的含量,這給生產(chǎn)廠家在飲用水制備過程中控制水中的溴酸鹽含量達到國家規(guī)定的標準造成了較大的困難。
　　針對上述問題,本文在經(jīng)過深入的理論分析和方案比較之后,提出利

2、用空心線圈電感量的大小與其周圍非鐵磁質(zhì)的材料有關(guān)這一物理特性來設(shè)計能夠測定水中溴酸鹽含量的傳感器的方法。基于這一方法設(shè)計了溴酸鹽濃度檢測傳感器和相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并且對8mg/L、10mg/L、50mg/L和100mg/L的四種溴酸鉀溶液樣品進行了測試。結(jié)果表明,所設(shè)計的檢測系統(tǒng)完全可以區(qū)分出這四種不同濃度的溴酸鉀溶液,并且系統(tǒng)具有良好的重復(fù)性、溫度穩(wěn)定性和線性度。
　　本論文主要工作內(nèi)容如下:
　　1、參與設(shè)計了溴酸鹽濃

3、度檢測傳感器。該傳感器利用振蕩器的原理將空心線圈電感量的變化變換為頻率、幅度等電信號的變化量輸出。
　　2、針對項目需求,設(shè)計了基于FPGA的溴酸鹽濃度檢測傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采樣傳感器輸出信號,之后對采樣到的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,再將數(shù)據(jù)上傳到計算機進行進一步的分析。其最高采樣速率可以達到80MSPS,采樣精度為14bit;根據(jù)采集系統(tǒng)對FPGA與計算機之間傳輸速率的要求,設(shè)計了USB2.0數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)用于實現(xiàn)FPGA與計算機

4、之間的數(shù)據(jù)通信。
　　3、設(shè)計并實現(xiàn)了用于測試傳感器輸出信號頻率大小的等精度頻率測試模塊。經(jīng)過理論分析和實際測試,表明所設(shè)計的頻率檢測模塊測試頻率范圍為1HZ~40MHZ,測頻全域相對誤差低于0.0005％。
　　4、針對傳感器存在的溫漂問題,利用半導(dǎo)體制冷片設(shè)計實現(xiàn)了能夠在0℃~60℃的外部環(huán)境下,溫度穩(wěn)定在19.5℃~20.5℃范圍內(nèi)的恒溫槽。通過將傳感器電路板放置在恒溫槽內(nèi),克服了外部環(huán)境溫度變化對傳感器的影響。