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国内刊号：32-1814/TH
国际刊号：1674-8530
发布日期:
作者：张西良, 张家祺, 谢飞洋, 谷加辉, 胡帅, 徐云峰
关键词：pH传感器,栽培基质,延伸式栅极场效应晶体管,二氧化钛电极,pH值在线检测
基金：国家自然科学基金资助项目(32071900)
针对农业生产中栽培基质pH值在线检测准确性差的问题,采用化学腐蚀法制备TiO2电极作为pH传感器的工作电极,设计并制作了一种基于延伸式栅极场效应晶体管(extended-gate field-effect transistor,EGFET)的pH传感器及栽培基质pH值在线检测系统.该系统硬件主要包括电源电路、EGFET传感器电路、信号处理电路、电压跟随电路、主控电路等.主控电路以 STM32芯片为核心,ESP8266模块作为辅助,包括UART、ⅡC等接口电路.系统软件主要包括主控程序、物联网平台与用户端APP程序等.系统依托阿里云物联网平台与手机端APP进行远程异地交互,实现对栽培基质pH值异地在线检测.对基于EGFET与传统电位法的pH传感器响应性能对比测试得到:基于EGFET的pH传感器响应时间、漂移、迟滞和线性度等性能均有不同程度的提升.通过对相对质量含水率71.4%的栽培基质应用试验得到:基于EGFET传感器在线检测系统pH值在线检测相对误差最大约为2.63%,相较于传统电位法传感器,相对误差降低16.51%,其应用有助于促进栽培基质pH值在线检测与调控.
来源：2025年第10期
《排灌机械工程学报》期刊编辑部
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