一、概述

水质传感器是用于感知水体物理、化学或生物参数，并将其变化转化为电信号或数字信号输出的检测装置。按照技术路线和应用形式，可分为单参数传感器、多参数集成传感器和湿化学在线分析仪；按照工作原理，又可分为电化学型、光学型和生物型等类别。不同类型传感器在测量范围、精度、响应速度、抗干扰能力和维护需求等方面各有特点，工程上通常需要结合监测目标、使用环境和成本要求进行综合选型。

二、五参数水质传感器

温度传感器基于热电阻或热电偶的物理特性工作。接触式温度传感器（如热电阻式）利用材料电阻值随温度变化的规律，将水温变化转换为电阻或电动势变化，再通过电路转换为可读信号，通常采用高精度铂电阻（如Pt100、Pt1000）作为敏感元件。铂电阻的阻值随温度升高呈线性增加，通过测量阻值变化即可换算出水温。该原理具有稳定性好、线性度高的特点。

图2.1 高精度铂电阻

DS18B20是半导体温度传感元件，它利用PN结的负温度系数特性——晶体管的基极-发射极电压（Vbe）会随温度升高而降低。DS18B20内部设计了一个类似带隙基准电压源的电路，将具有相反温度系数的电压按比例叠加，从而产生一个与摄氏温度成良好线性关系的电压信号。

· DS18B20防水型数字温度传感器

图2.2 DS18B20传感器

表2.1 参数介绍

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· 山东水境传感SJ-S21在线水温传感器

图2.3  SJ-S21温度传感器

表2.2 参数介绍

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表2.3 传感器对比

注：常作为其他水质传感器（如pH、溶解氧）的内置模块，用于提供温度补偿，以修正其他参数因温度变化引起的测量偏差

pH传感器基于玻璃电极的膜电位响应机制（电化学原理）。当复合电极（集成玻璃指示电极和参比电极）浸入溶液时，敏感玻璃膜与溶液中的氢离子发生选择性交换，产生膜电位差。该电位差与氢离子浓度（即pH值）遵循能斯特方程，通过测量此电势差即可计算出精确的pH值。

·AN-WQSpH型pH数字传感器（重庆安耐恩）

图3 AN-WQSpH型pH数字传感器

相关参数：

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· MW-pH101型pH传感器（炜盛传感）

图2.4  MW-pH101型pH传感器

参数介绍

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·TW-S3型水质pH温度传感（山东天蔚环境）

图2.5 TW-S3型水质pH温度传感

表2.4 相关参数

相关链接：水质ph温度传感器原理：运用电化学原理实现对水质ph值与温度的双参数监测-环境监测

表2.5 传感器对比

溶解氧传感器主要有两种技术路线：荧光法（光学法）和极谱法（电化学法）。

现代主流产品采用荧光法：传感器探头覆盖荧光物质，LED蓝光激发荧光物质发射红光；氧气分子会淬灭荧光，缩短荧光寿命。测量荧光寿命（而非强度），通过Stern-Volmer方程计算溶解氧浓度。该方法不消耗氧气，不受流速影响。

·  哈希 (Hach) LDO II AQ/AQS

图2.6 哈希 (Hach) LDO II AQ/AQS

表2.6 相关参数

相关链接：哈希（HACH）中国官网：LDO II AQ/AQS水产养殖溶氧传感器_荧光法溶解氧仪

· 甘丹科技：GD32-9603

图2.4  MW-pH101型pH传感器

表2.7 相关参数

相关链接：甘丹GD32-9603-水中溶解氧荧光法传感器水质现场监测在线-甘丹科技河北有限公司

· AL4050

图2.8 AL4050

表2.8 相关参数

相关链接：AL4050 在线溶解氧传感器-化工仪器网

传感器对比

电导率传感器测量溶液传导电流的能力，反映总离子浓度。四电极法是当前主流技术：由两个驱动电极和两个测量电极组成。驱动电极施加交流电压，测量电极检测电压降，通过欧姆定律计算电导率。四电极设计可消除电极极化效应和接触电阻影响，测量范围更宽。

·  深圳市云传物联技术有限公司：AMT-DDL300

图2.9 AMT-DDL30

相关参数

相关链接：AMT-DDL300-湖泊浮标多参数电导率水质在线测系统 流量传感器-深圳市云传物联技术有限公司

· 哈希 (Hach)：HD3600水质电导率检测仪

图2.10 哈希 (Hach)：HD3600水质电导率检测仪

相关参数

相关链接：哈希（HACH）中国官网：HD3600 sc水质电导率检测仪_电导率测定仪

· 恩德斯豪斯 (Endress+Hauser)：数字式电导率传感器Memosens CLL47E

图2.11 数字式电导率传感器Memosens CLL47E

相关参数

相关链接：数字式电导率传感器Memosens CLL47E | Endress+Hauser

传感器对比

基于90°散射光法。传感器内置光源（LED或激光）照射水样，水中的悬浮颗粒使光线发生散射。通过测量90°方向的散射光强度，经过线性处理和温度补偿算法，计算出浊度值（NTU）。

高级型号采用双光源八光束系统，以抵消镜面污染、温度波动及水体颜色的干扰。

· 恩德斯豪斯 (E+H)：CUS51D

图2.12 恩德斯豪斯 (E+H)：CUS51D

相关参数

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· 禹山传感 Y510-B 在线浊度传感器

图2.13 禹山传感 Y510-B 在线浊度传感器

相关参数

相关链接：Y510-B在线浊度传感器-浊度传感器-禹山传感

· TriOS TTurb系列浊度传感器

图2.14 TriOS TTurb系列浊度传感器

相关参数

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