在水環境監測領域，水質常規五參數（pH、溶解氧、電導率、濁度、溫度）探頭對于準確把握水質狀況意義重大。本文以 DX-W100-1 在線多參數水質傳感器為例，深入剖析這些參數探頭的工作原理。

一、pH 探頭工作原理

pH 值用于衡量水體酸堿度，是水質的關鍵指標之一。DX-W100-1 中的 pH 探頭通常基于玻璃電極法工作。玻璃電極內部有特定 pH 值的緩沖溶液，外部是對氫離子具有選擇性響應的玻璃膜。當玻璃膜與水樣接觸時，水樣中的氫離子會與玻璃膜表面水化層中的氫離子進行交換。由于水樣和玻璃電極內部溶液的氫離子活度存在差異，在玻璃膜兩側會形成電位差。根據能斯特方程，該電位差與水樣中氫離子活度的對數呈線性關系，通過測量電位差，就能換算出對應的 pH 值，從而實現對水樣 pH 值在 0 - 14 范圍內的精準測量，測量精度可達 ±0.1，分辨率為 0.01。

二、溶解氧探頭工作原理

溶解氧指溶解于水中的分子態氧，其含量是反映水體自凈能力的重要指標。該傳感器的溶解氧探頭多采用熒光法或極譜法。以熒光法為例，探頭前端有特殊的熒光物質涂層。當光線照射到涂層時，熒光物質會被激發產生熒光。水中溶解氧會與熒光物質相互作用，導致熒光強度發生變化。通過測量熒光強度的變化，并依據預先建立的溶解氧濃度與熒光強度關系的校準曲線，就能計算出水中溶解氧的含量。其測量范圍為 0 - 20mg/L（0 - 200% 飽和度），測量精度為 ±2% FS，分辨率為 0.01mg/L 。

三、電導率探頭工作原理

電導率用于表征水體導電能力，能反映水中溶解性鹽類等電解質的含量。電導率探頭一般利用電極法測量。在探頭中有兩個或多個電極，當給電極施加一定頻率的交流電壓時，電流會通過水樣在電極間傳導。根據歐姆定律，電導率與電流、電壓以及電極間距離、水樣橫截面積等因素相關。在實際測量中，通過測量電流和電壓，并結合探頭的電極常數（與電極間距離和橫截面積有關的固定參數），就能計算出電導率。其測量范圍為 0 - 5000μS/cm（可擴展其他量程），測量精度為 ±1.5% FS，分辨率為 1μS/cm。

四、濁度探頭工作原理

濁度用于衡量水體中懸浮顆粒對光線散射和吸收的程度，反映水體的渾濁狀況。濁度探頭采用光散射原理。當一束光照射到水樣時，水中的懸浮顆粒會使光線發生散射。探頭中的光探測器會接收散射光的強度，散射光強度與水中懸浮顆粒的數量、大小和形狀等因素有關。通過測量散射光強度，并與已知濁度標準溶液的散射光強度進行對比校準，就可確定水樣的濁度。該探頭的測量范圍是 0 - 1000NTU，測量精度為 ±3% FS 或 ±3NTU，分辨率為 0.1NTU。

五、溫度探頭工作原理

溫度是影響水質的重要物理參數之一，對化學反應、生物活動等都有顯著影響。溫度探頭通常基于熱敏電阻原理工作。熱敏電阻的電阻值會隨溫度發生變化，一般呈負溫度系數，即溫度升高時電阻值降低，反之亦然。通過測量熱敏電阻的電阻值，并利用預先校準好的電阻 - 溫度對應關系，就能精確計算出溫度值。該傳感器溫度測量范圍為 0 - 50°C，測量精度為 ±0.5°C，分辨率為 0.1°C。

DX-W100-1 在線多參數水質傳感器集成的這五參數探頭，憑借各自獨特的工作原理，在不同水質監測場景中發揮著關鍵作用，為人們及時、準確掌握水質變化情況提供了有力支持，在河流、湖泊、飲用水水源地等諸多水質監測領域都有著不可或缺的地位。