[发明专利]一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器

权利要求书

1.一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：

包括：光源端(1)、主体(2)、检测端(3)、套筒(4)、光源补偿检测端(5)和温度补偿检测端(6)；

根据检测参数的不同选择，选择叶绿素特定波长的光源，将特定的光源安装在光源端(1)中，光源通过光源端(1)安装定位，光源端(1)与主体(2)通过螺纹连接，检测端(3)与主体(2)通过螺纹连接，浊度检测端(5)与主体(2)通过螺纹连接；光源端(1)与浊度检测端(5)通过螺纹配合对称安装在主体(2)内部两侧，检测端(3)通过螺纹配合安装在主体(2)上端套筒(4)通过螺纹配合设置在主体(2)和检测端(3)上端；光源端(1)的一侧设有温度补偿端(6)。

2.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：主体(2)为圆柱状对称结构，主体(2)与光源端(1)之间设有光源石英镜片，石英镜片通过光源端(1)端面的挤压力实现固定密封；主体(2)与检测端(3)之间设有特定滤光片和石英镜片，石英镜片通过检测端(3)端面的挤压力实现固定；主体(2)与浊度检测端(5)之间设有石英镜片，石英镜片通过检测端(5)端面的挤压力实现固定密封。

3.根据权利要求2所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：主体(2)的中部有两个弧形槽，主体内部的凸台上有贯通的线槽用来穿线，主体(2)的另一侧内部结构为同样的结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：检测端(3)的内部设有凸台，凸台用来安装两个镜片，第一片为普通过滤片，第二片为石英镜片，石英镜片有足够高的硬度可以承受与主体(2)的螺纹连接产生的压力；接收端与光源端结构完全相同，也设有一字凹槽和两个小孔，在实际的装卸更换中，这两个小件可以互换使用。

5.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：浊度检测端(5)用来完成光源的浊度补偿和温度补偿；由于水质监测现场环境复杂，在水浑浊、温度变化或光源老化时，光源发出光源信号将会变化，如果只用检测端(3)的话误差将会增大，故增加检测端(5)用来达到浊度补偿和防止光源老化，测量时光源端(3)的光强减去一定比例的浊度检测端(5)的光强即为水体中叶绿素的发出的对应的荧光值，该荧光值与叶绿素浓度成正比。

6.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：套筒(4)内部用来安装所需要的一个电路板，电路板用胶固定防水及短路。

7.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：光源端(1)与主体(2)的连接部位处以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)的连接部位处设有O型圈；O型圈用以保证光源端(1)与主体(2)以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)安装的密封性；第一镜片和第二镜片的周向装有O型圈保证密封性，O型圈用以保证装配的密封性。

8.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：

该传感器基于ARM内核的CPU，嵌入式操作系统，AD采集精度24位，信号处理电路，串口信号输出，温度影响和浊度影响的补偿算法；内置温度传感器，可进行光源及水温变化的补偿；

在电路板有增加电压调节电流的芯片，接通电源，通过单片机上的PWM端口进行脉冲调制，调整PWM占空比，将输出的脉冲信号传到改变电压调节电流的芯片，经过该芯片调节电路电流，从而改变光源亮度，然后经过检测管(3)采集到电流信号，通过采样电阻将电流转换为电压，经放大电路放大后传输到CPU进行运算，实现改变测量参数量程的目的；

将传感器如上所述安装完成之后，将传感器浸入所需检测的样本水体中，接通电源，光源点亮，光束穿过所需检测的样本水体中，由检测管3接收到水质参数的信号，由浊度检测管5接收浊度信号，然后传给电路板上的放大电路模块，该放大电路模块放大的是采集信号，通过放大电路模块将放大信号传递给ADC端口采集信号，再由ADC模块将采集上来的模拟信号转化成数字信号传递给中央处理器CPU，CPU将信号发送给电路板上的485芯片，由该485芯片进行信号处理，将中央处理器上传来的信号转化成485信号，该芯片具有ESD隔离、光耦隔离及电器隔离的功能，保证信号不被干扰，将传出的485信号传给下位机，从而在下位机上显示出所需要的最终的检测结果；CPU的接收信号过程类似于上述的信号发送过程；下位机传出的指令经过485接口转化为485信号传给该485芯片，由中央处理器CPU接收到该485芯片传出的信号进行相应的处理，实现所要求的功能。