本实用新型涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种低功耗电导率测量装置。
背景技术：
电导率也称比电导，是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，通常用面积为1cm2、极间距离为1cm的两平行金属片插入溶液中测量两极间的电阻率大小来确定。电导率作为水化学分析的重要指标之一，主要取决于水中的总例子浓度，被大量应用于水质分析中。
同时，电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的升高而减小。半导体的电导率随着温度的升高而增加。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。
目前电导率的测量常采用电极测量法，即根据物质或溶液的导电特性，测量介质电阻。这种含水物质的电导率测量，若用直流电源，测量结果会受极化效应的影响，为消除这些影响，必须用交流激励源进行测量。现有的解决方案主要通过电容补偿装置对电容进行补偿，或利用相敏检波法、双脉冲法避免引入电容的干扰，但存在无法自动补偿、硬件要求高等缺陷，且电导率传感器与温度传感器集成度不够高，在设备中占用了较大的体积。对于无线测量设备，实际使用过程中也会遇到电耗尽、丢失等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种测量精度高、低能耗、可追踪、数据云存储的电导率测量装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种电导率测量装置，包括单片机、第一芯片、第二芯片、探头、无线数据模块和供电模块，所述单片机信号输出端通过第一芯片和第二芯片分别与所述探头连接，所述探头依次连接放大电路和第二芯片后与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机连有供电模块用于供电，所述单片机上设有选择开关用于切换单片机的工作功耗，所述单片机连有无线数据模块用于传输数据。
优选的，所述第二芯片包括波形采集电路、离散傅里叶变换和波形发生器，所述单片机信号输出端通过所述波形采集电路与所述探头连接，所述探头依次通过所述放大电路、所述波形采集电路和所述离散傅里叶变换与所述单片机信号输入端连接。
优选的，所述供电模块通过水银开关与所述单片机连接，所述供电模块连有太阳能电板。
优选的，所述无线数据模块上设有gps天线和nb-iot天线。
优选的，所述无线数据模块与物联网云服务平台通信连接。
优选的，所述选择开关设有测试模式与正式模式两种工作方式用于控制单片机工作功耗。
优选的，所述探头包括导电率探头和温度探头。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1，工作时，单片机可灵活控制第一芯片、第二芯片的供电；非工作时，单片机及无线数据模块可进入低功耗模式，可起到节能作用。
2，无线数据模块借助云服务平台可以实现数据的云存储，同时无线数据模块携带的gps定位功能可以使用户对设备进行跟踪。
3，探头包括导电率探头和温度探头，测量水体的电导率的同时用测量的温度进行补偿修正，测量精度更高。
附图说明
图1为本实用新型的结构框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进一步说明：
如图1所示：在一个实施例中，电导率测量装置，包括单片机、第一芯片、第二芯片、探头、无线数据模块和供电模块，所述单片机信号输出端通过第一芯片和第二芯片分别与所述探头连接，所述探头依次连接放大电路和第二芯片后与所述单片机的信号输入端连接。供电模块通过水银开关与单片机连接，供电模块通过太阳能电板供电。单片机连有无线数据模块用于传输数据，无线数据模块上设有gps天线和nb-iot天线，无线数据模块与物联网云服务平台通信连接，即可实现数据的云存储又能实现设备的gps定位。
探头包括导电率探头和温度探头，第一芯片为adg715模拟开关芯片，该芯片为八通道单刀单掷开关芯片用于导电率探头和温度探头的切换。第二芯片为ad5933芯片，该芯片可高精度测量阻抗的特性，测量水体的导电率并通过测量的温度进行补偿修正，且ad5933芯片采集的数据在传送给单片机时使用i2c总线通讯，并不占用单片机的adc功能，使得本实用新型在数据采集方面具有扩展性。
单片机上设有选择开关，选择开关设有测试模式与正式模式两种工作方式便于设备调试安装。
使用时如果物联网云服务平台长期没有更新测试数据或存在测试数据丢失现象，可推测是当地测量信号较差，需要及时更换测量位置。由于无线数据模块的功耗与使用场地的信号强度有关，当信号较强时，无线数据模块功耗小；当信号较若时，无线数据模块功耗大。因此可以使用设备对外界场合的信号强度进行检测：
(1)将测试/正式模式选择开关调整到测试模式；
(2)选择测试区域，笔记本电脑与本装置通过串口连接，借助串口调试助手发送测量信号指令；
(3)观察返回信号强度，若信号强度较弱，更换测试区域并重复步骤(2)，若信号强度满足，则判定该区域可以进行本装置的投放；
(4)装置断电，将测试/正式模式选择开关调整到正式模式并封装；
(5)装置投放至指定区域使用。
当装置封装完毕后，可通过水平翻转本装置使得水银开关通断，从而实现在不打开装置外壳的前提下使得装置断电与重新上电。
本实用新型的运行时：
(1)单片机启动，各功能单元、芯片初始化；
(2)单片机、无线数据模块进入低功耗模式；
(3)等待指定时间后单片机唤醒；
(4)单片机通过i2c总线通讯控制adg715芯片将探头切换至电导率传感器；
(5)单片机通过i2c总线通讯控制ad5933芯片测量电导率数据并通过i2c总线发送至单片机；
(6)单片机通过i2c总线通讯控制adg715芯片将探头切换至温度传感器；
(7)单片机通过i2c总线通讯控制ad5933芯片测量温度数据并通过i2c总线发送至单片机；
(8)单片机唤醒无线数据模块4；
(9)单片机通过串口通讯控制无线数据模块开始gps定位，定位结束后无线数据模块将定位数据通过串口通讯回传单片机；
(10)单片机发送串口指令控制无线数据模块进行数据的窄带物联网传输，借助物联网云服务平台可以实现数据的云存储；
(11)重复步骤(2)。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
1.一种电导率测量装置，其特征在于，包括单片机、第一芯片、第二芯片、探头、无线数据模块和供电模块，所述单片机信号输出端通过第一芯片和第二芯片分别与所述探头连接，所述探头依次连接放大电路和第二芯片后与所述单片机的信号输入端连接，所述单片机连有供电模块用于供电，所述单片机上设有选择开关用于切换单片机的工作功耗，所述单片机连有无线数据模块用于传输数据。
2.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述第二芯片包括波形采集电路、离散傅里叶变换和波形发生器，所述单片机信号输出端通过所述波形采集电路与所述探头连接，所述探头依次通过所述放大电路、所述波形采集电路和所述离散傅里叶变换与所述单片机信号输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述供电模块通过水银开关与所述单片机连接，所述供电模块连有太阳能电板。
4.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述无线数据模块上设有gps天线和nb-iot天线。
5.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述无线数据模块与物联网云服务平台通信连接。
6.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述选择开关设有测试模式与正式模式两种工作方式用于控制单片机工作功耗。
7.根据权利要求1所述的一种电导率测量装置，其特征在于，所述探头包括导电率探头和温度探头。
技术总结