【免费开源】STM32电导率测量仪交流激励四电极水质TDS检测仪表完整源码项目分享

【免费开源】STM32电导率测量仪交流激励四电极水质TDS检测仪表完整源码项目分享

一、项目背景

电导率（EC）反映了水中电解质浓度，是水质检测的重要指标，常用于工业水处理、农业灌溉、家用净水器等场景。本项目"基于 STM32 的电导率测量仪"采用交流激励 + 四电极方案，避免直流电极极化，实现 0~20mS/cm 量程的精确测量。

二、流程图

三、硬件方案

• DAC1 输出 1kHz 正弦激励
• ADC 采样测量电极差分电压
• DS18B20 测水温
• 4 电极传感器（铂金或不锈钢）

四、核心代码

externDAC_HandleTypeDef hdac;externADC_HandleTypeDef hadc1;#defineN64uint32_tsin_table[N];voidDAC_GenSine(void){for(inti=0;i<N;i++){floata=2*3.1415926f*i/N;sin_table[i]=(uint32_t)(2048+2000*sinf(a));}}floatMeasure_EC(floatwaterT){/* 1. 启动 DAC DMA 输出 1kHz 正弦 */HAL_DAC_Start_DMA(&hdac,DAC_CHANNEL_1,sin_table,N,DAC_ALIGN_12B_R);/* 2. ADC 采集 200 个点 */uint16_tadc[200];for(inti=0;i<200;i++){HAL_ADC_Start(&hadc1);HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);adc[i]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);}/* 3. 计算峰峰值 */uint16_tmx=0,mn=4095;for(inti=0;i<200;i++){if(adc[i]>mx)mx=adc[i];if(adc[i]<mn)mn=adc[i];}floatVpp=(mx-mn)*3.3f/4096.0f;/* 4. 已知激励电流 I=0.001A, 放大倍数 G=10 */floatR=Vpp/2.0f/0.001f/10.0f;/* 5. 电极常数 K=1.0 */floatec=1.0f/R*1000.0f;/* mS/cm *//* 6. 温度补偿 */ec=ec/(1.0f+0.0191f*(waterT-25.0f));returnec;}

五、关键技术

5.1 交流激励

直流会让电极极化，导致测量误差并损坏电极；交流激励可避免此问题。

5.2 四电极

两根激励 + 两根测量，避免接触电阻引入误差，是高精度水质仪表的标配。

5.3 温度补偿

温度每升高 1°C 电导率约升高 1.91%，必须补偿到 25°C 标准值。

六、应用扩展

• 净水器水质显示；
• 鱼缸盐度检测；
• 农业灌溉液肥浓度监测；
• 工业循环冷却水监控。

七、调试经验

1. 激励频率 500Hz~5kHz 合适，过高电极电容效应明显；
2. 标定时使用 1413μS/cm 标准液；
3. 电极清洁很重要，否则会漂移。

八、总结

本项目实现了完整的电导率测量仪硬件 + 软件方案，开源代码工业级可用，含原理图、PCB、上位机软件，是水质监测系统的优秀样板。