水质传感器是水质监测系统的核心感知单元，其作用是将水体中的物理、化学或生物参数转化为可测量的电信号或光信号。根据检测原理不同，主流水质传感器主要分为电化学型和光学型两大类，各自适用于不同参数与场景。
电化学传感器基于电极与水样之间的电化学反应进行测量。以pH传感器为例，其核心为玻璃电极与参比电极组成的原电池结构，当玻璃膜接触水样时，氢离子在膜表面形成电位差，该电位与pH值呈能斯特方程关系，通过高阻抗放大器转换为电压信号输出。溶解氧(DO)电化学传感器则利用氧在阴极被还原产生电流，电流大小与氧浓度成正比。此类传感器结构成熟、成本较低，但易受温度、流速及电极老化影响，需定期校准和维护。
光学传感器则依赖光与物质的相互作用，具有非接触、抗干扰强、寿命长等优势。例如，荧光法溶解氧传感器通过激发特定荧光染料，测量其因氧分子猝灭导致的荧光强度或寿命变化，从而反演DO浓度；浊度传感器采用90°散射光或透射光原理，通过光电二极管检测悬浮颗粒对入射光的散射程度；而紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱技术则广泛用于COD、硝酸盐、有机物等参数检测——不同物质在特定波长下有特征吸收峰，结合朗伯-比尔定律即可定量分析。
近年来，两类技术呈现融合趋势。例如，部分氨氮传感器结合离子选择性电极与光学比色法，提升选择性与稳定性；同时，微流控、纳米材料和MEMS工艺的引入，使传感器更微型化、低功耗且集成度更高。
无论采用何种原理，现代水质传感器普遍集成温度补偿、自诊断和数字输出(如RS485、Modbus)功能，并支持与物联网平台对接，实现远程实时监控。
综上，从电化学到光学检测，水质传感器正朝着高精度、多参数、智能化方向演进，为水环境精准感知提供坚实技术基础。
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