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大学物理实验, 2025, 38(5): 52-58     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.05.010
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基于力敏传感器的液体浓度测量及装置设计
孔德明,丁瑞雪,薛正扬,刘雁群,徐富新,何 彪 *
中南大学 物理学院,湖南 长沙 410083
Design of Liquid Concentration Measuring Device Based on Force Sensor
KONG Deming,DING Ruixue,XUE Zhengyang,LIU Yanqun,XU Fuxin,HE Biao *
School of Physics,Central South University,Changsha 410083,China
下载:  PDF (4386KB) 
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摘要 基于高精度的力敏传感器和 STM32 主控芯片,通过建立溶液“浓度 - 密度 - 浮力”的对应关系,利用力敏传感器对浮力的变化进行精确测量,设计了一种液体浓度测量装置。装置设计完成后,使用该装置分别对氯化钠溶液、碳酸钠溶液、硫酸铜溶液、乙醇溶液进行了浓度测量,测量结果与实际浓度的偏差普遍在 0.3%以下,表明该装置具有较高的测量精度。
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孔德明
丁瑞雪
薛正扬
刘雁群
徐富新
何 彪
关键词:  力敏传感器  浓度检测  STM32 单片机    
Abstract: Based on high-precision force-sensitive sensors and STM32 microcontrollers,this study established a corresponding relationship between " the concentration,density,and buoyancy" of solutions.The changes in buoyancy were accurately measured by using force-sensitive sensors,and a liquid concentration measurement device was developed.After completing the design of the device,it was used to measure the concentration of sodium chloride,sodium carbonate,copper sulfate,and alcohol solutions,and the measurement results showed a deviation from the actual concentration of generally less than 0.3%,indicating a high measurement accuracy of the device.
Key words:  force sensor    concentration detection    STM32 single chip microcomputer
               出版日期:  2025-10-25      发布日期:  2025-10-25      整期出版日期:  2025-10-25
ZTFLH:  O 312  
  TH 17  
基金资助: 教指委教改项目(DJZW202031zn);湖南省教改项目(HNJG-2021-0325)
引用本文:    
孔德明, 丁瑞雪, 薛正扬, 刘雁群, 徐富新, 何 彪 . 基于力敏传感器的液体浓度测量及装置设计[J]. 大学物理实验, 2025, 38(5): 52-58.
KONG Deming, DING Ruixue, XUE Zhengyang, LIU Yanqun, XU Fuxin, HE Biao . Design of Liquid Concentration Measuring Device Based on Force Sensor. Physical Experiment of College, 2025, 38(5): 52-58.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.05.010  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I5/52
[1] 吴学兵, 蔡 彦 , 杨海燕. 不同泥沙含量河水的表面张力系数测定 [J]. 大学物理实验, 2023, 36(5): 20-23.
[2] 毛爱华 , 蔡禄 , 李丽荣 , 孙一博. 基于逐差法推算液体表面张力系数的不确定度 [J]. 大学物理实验, 2022, 35(4): 108-110.
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