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题名宽量程高精度电磁式电导率检测方法研究
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作者
孙斌
叶双菊
吕喜瑞
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机构
南京邮电大学自动化学院
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出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第2期1-10,共10页
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基金
装备预研重点实验室基金(6142207210202)项目资助。
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文摘
针对传统水质检测过程中测量范围受限且测量系统不稳定等问题,设计了一种宽量程高精度电磁式电导率测量装置,并优化量程切换控制方法,完成对溶液浓度的宽量程、高精度、高稳定性检测。大量程电导率测量系统在量程切换时对阈值设定较为敏感,首先,通过实验优化选择溶液电导率的最佳阈值拐点,并对阈值附近频繁切档的信号采用逐点比较锁定量程法锁定在某一量程区间,提高系统稳定性和可靠性。其次,考虑到锁定区域信号准确度低,使用模糊隶属度函数数据融合算法,在对十种电导率溶液进行最小均方根误差实验后选定最佳模糊区间,完成锁定信号的融合处理。最后,代入多组实测数据对所提方法进行了有效性验证。实验结果表明,经过参数优化后的融合算法可实现阈值边缘电导率的准确测量,测量误差最高为0.85%,明显优于最高相对误差为2.86%的传统单一档位测量法。此外,设计的电导率传感器检测范围在0.1~2000 mS/cm,全量程测试的相对误差均小于1%,表明本研究方法可实现溶液电导率的高精度、宽量程检测。
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关键词
电磁式电导率
最佳阈值拐点
逐点比较锁定量程法
数据融合
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Keywords
electromagnetic conductivity
optimal threshold inflection point
point-by-point comparison of locked-range methods
data fusion
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分类号
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
TP2161
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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