[实用新型]一种微生物电化学传感器双模式转换型无线原位监测系统

权利要求书

1.一种微生物电化学传感器双模式转换型无线原位监测系统,其特征在于,通过功能转换单元实现两种微生物电化学传感器运行模式调转，进而通过滤波，模数转换和数据打包操作，将水质监测的数据接入互联网，在远端系统完成实时监测、数据记录和预警工作；

其中硬件系统包括，将市电交流220V转换为0.1-0.8V伏的三级电能转换单元；

软件系统设计包括用于将放大后的电压采集值转化为稳定的低通滤波器设计；

将微生物在不同污染物浓度大环境下的电化学特性通过电压和电流表征，并将微弱的电化学信号，通过信号放大单元进行放大，滤波信号处理方式得到当前环境污染的表征数据，并通过TCP/IP或者UDP协议，将数据组包发送到远端，在TCP服务端实现对数据的实时存储和分析，以完成对相关水域的水质实时性监测。

2.根据权利要求1所述的一种微生物电化学传感器双模式转换型无线原位监测系统,其特征在于,所述三级电能转换单元使用产品型号为HLK10M05的交流转直流模块，实现将220V交流电转化为5V的直流电，供电能力为10V；

通过型号为LM1117-2.5的线性稳压芯片，实现将5V直流电压降压为2.5V，供电能力为2.5W；

通过型号为LT3088的线性稳压芯片，将2.5V电压转换为0.1-0.8V直流电源，供电能力为0.08-0.64W，用于能源电路提供给电解池阴极和阳极；

电流传感器采用精度为±1％的采样电阻和型号为MAX9934的电流采集芯片，实现将微小电流信号转化为电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种微生物电化学传感器双模式转换型无线原位监测系统,其特征在于,所述功能转换单元通过型号为ESP32的硬件主控单元，实现主动电源使能，在针对电解池传感器使用时，打开主动电源，并对电解池传感器和当前传感器电流进行采集处理，在针对微生物燃料电池传感器时，关闭主动电源，并采集当前微生物电池对外释放的电流和电压。

4.根据权利要求2所述的一种微生物电化学传感器双模式转换型无线原位监测系统,其特征在于,所述信号放大单元基于所述MAX9934与其外围电路，将采集弱电压信号放大到硬件系统识别范围0-3.3V和使用型号为MCP6001的放大器及外围电路实现将微生物电池电压放大到硬件系统识别范围。