为了保证数据监测的准确性和可靠性，传感器模块采用集成模块，pH 值和溶氧量检测使用上海罗素公司的 pH 电极与溶氧电极。pH 电极测量范围为 0 ~14,其内部集成了热敏温度，可实现对水温的测量； 溶氧电极测量范围为 0. 0 ~ 19. 9mg/L,测量精度为 ±2. 5% F. S.
1. 2 pH 值检测电路由于 pH 电极输出的信号为单片机无法采集 mV级的数字量，因此需要在检测部分加入一级放大电路。调理电路中采用 INA118P 运算放大器构成放大电路，放大后的电压信号在 0 ~ 5V 之间。pH 检测电路原理图如图 4 所示。
检测电路输出电压为：
其中，Vin为 pH 复合电极之间的电压值； R1为可调电阻的电阻值； Vph为发送给单片机检测处理的电压值。
1. 3 温度检测。
为了节省系统的成本，本研究采用 pH 电极内部的热敏电阻测量灌溉水水温。在检测电路中，温度检测电路电压输出为 0 ~ 5V 之间，适合单片机采集处理。温度检测原理如图 5 所示。
图 5 中，Rt为热敏电阻，其阻值跟着水温的变化而变化，该电路的电压信号输出值为：
1. 4 溶氧量检测。
本文采用 DO -952 溶氧电极测量水中的溶氧量，该传感器能够提供长期稳定、准确、可靠的溶解氧测量数据，具有功耗低的特点，是远程在线环境监测的理想选择。其输出范围为 4 ~ 20mA,因此需要采用放大电路来为信号进行放大处理。溶氧量检测原理图如图 6 所示。
溶氧量检测电路采用两级放大，其原理是将电极输入信号加到前级的输入端，经过前级放大后再次加到后级的输入端，再经后级放大。该检测电路的电压输出值为：
