EP02｜Atlas Scientific 四種水質感測器解析

智慧生活科技專業社群｜IoT 入門系列

本篇延續 EP01〈什麼是 I²C？ESP32 如何與 IC 溝通？〉，介紹 Atlas Scientific Aquaponics Kit 中最重要的四種水質感測器，透過實際測試案例，讓大一新生了解智慧養殖系統如何量測水質。

一、智慧養殖需要量測哪些水質？

感測器	量測項目	用途
RTD	水溫	所有感測器溫度補償
pH	酸鹼值	了解水質是否適合養殖
DO	溶氧	魚蝦是否有足夠氧氣
EC	導電度	推估鹽度、離子濃度

二、RTD 水溫感測器

RTD（Resistance Temperature Detector）利用金屬電阻隨溫度改變的特性量測水溫。本次系統中，RTD 並不只是量測溫度，更提供 pH、DO、EC 三個感測器進行溫度補償。

RTD.send_read_cmd();

PH.send_cmd_with_num("T,", temperature);
DO.send_cmd_with_num("T,", temperature);
EC.send_cmd_with_num("T,", temperature);

沒有正確的水溫補償，pH、DO 與 EC 的量測值都可能產生誤差。

三、pH 感測器

pH 值代表水中酸鹼程度，7 為中性，小於 7 為酸性，大於 7 為鹼性。

pH	代表意義
0~6.9	酸性
7	中性
7.1~14	鹼性

本次測試結果：

pH：6.80

四、DO 溶氧感測器

DO（Dissolved Oxygen）代表水中溶解氧濃度，通常以 mg/L 表示。

DO (mg/L)	狀況
<3	容易缺氧
5~8	一般養殖
>8	氧氣充足

本次系統曾成功讀得：

DO：31.92 mg/L

提醒：若未浸入水中，DO 數值可能偏高，不代表實際養殖池狀況。

五、EC 導電度感測器

EC（Electrical Conductivity）表示水中離子濃度，以 μS/cm 為單位。

本次實驗最大的收穫，就是利用 I²C Scanner 發現 EC 模組位址已不是預設的 0x64，而是：

0x69

工程實務中，不要假設感測器一定使用原廠預設位址。先掃描 I²C Bus，再開始寫程式，是良好的開發習慣。

六、四個感測器如何一起工作？

請插入：
探棒 → EZO IC → I²C → ESP32 → Wi-Fi → Django REST API → Dashboard

ESP32 的工作流程如下：

1. 讀取 RTD 水溫。
2. 將溫度送給 pH、DO、EC。
3. 讀取三個感測值。
4. 組成 JSON。
5. 透過 REST API 上傳 Django。
6. Dashboard 即時更新。

七、實際測試結果

水溫：30.01 °C
pH：6.80
DO：31.92 mg/L
EC：441 uS/cm

這代表 Atlas Scientific Aquaponics Kit 已完成四項水質量測，並可作為智慧養殖 IoT 系統的資料來源。

結語

四種感測器各自負責不同工作，但真正的重點不是單一感測器，而是它們透過 I²C 匯流排共同合作，再由 ESP32 整合資料、送往 Django REST API，形成完整的智慧養殖資訊系統。

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AI 協作聲明

本文由作者規劃教學架構、完成 Atlas Scientific Aquaponics Kit 實際測試與驗證，並使用生成式 AI 協助文章整理、程式碼說明、版面設計與圖片建議；所有技術內容、測試數據與系統架構均由作者確認後發布。