電容耦合非接觸式電導(C⁴D)檢測是一種重要的非接觸式電導測量方法。其具備電極與被測溶液不接觸、裝置結(jié)構(gòu)簡單等顯著優(yōu)點,可獨立使用,亦可作為毛細管電泳、高效液相色譜以及離子色譜的檢測器。目前毛細管電泳-非接觸電導檢測(CE-C⁴D)已廣泛應用于醫(yī)藥與刑偵、食品安全、生物與環(huán)境科學等領(lǐng)域。然而,由于其基于電容耦合,容易受管壁電容和電極間雜散電容的影響,在不同溶液濃度下C⁴D對應的頻率響應比較復雜,甚至可能出現(xiàn)響應信號不能完全反應溶液電導率的情況。針對這些問題,本論文工作致力于C⁴D儀器的性能優(yōu)化與改進,通過對影響C⁴D檢測性能的多個關(guān)鍵因素,尤其是電路和電導池設(shè)計方面的因素進行逐一分析,結(jié)合模擬仿真與實驗驗證,為C⁴D儀器性能的進一步優(yōu)化改進提供了參考依據(jù)。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.總結(jié)并歸納了C⁴D電導檢測器的發(fā)展歷程,以及檢測器中檢測池和電路設(shè)計的改進對其性能的影響,總結(jié)了商用檢測器及其微型化的發(fā)展現(xiàn)狀,列舉了CE-C

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：碩士

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中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 電容耦合非接觸式電導(C⁴D)檢測簡介
    1.2 C⁴D檢測器的發(fā)展
        1.2.1 檢測池對C⁴D檢測器性能的影響
        1.2.2 電路設(shè)計對C⁴D檢測器性能的影響
    1.3 微型化C⁴D開發(fā)與聯(lián)用技術(shù)
        1.3.1 商用C⁴D與儀器微型化
        1.3.2 C⁴D的適用范圍
    1.4 C⁴D的相關(guān)應用
        1.4.1 CE-C⁴D在醫(yī)藥與刑偵領(lǐng)域的應用
        1.4.2 CE-C⁴D在生物領(lǐng)域的應用
        1.4.3 CE-C⁴D在食品領(lǐng)域的應用
        1.4.4 CE-C⁴D在環(huán)境領(lǐng)域的應用
        1.4.5 MCE-C⁴D的相關(guān)應用
    1.5 本論文的研究目的和主要研究內(nèi)容
第二章 元件選型與電路優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 元件和儀器
    2.3 可能影響C⁴D檢測系統(tǒng)性能的因素分析
        2.3.1 波形發(fā)生器
        2.3.2 低通濾波電路
        2.3.3 I/V轉(zhuǎn)換電路
        2.3.4 二級信號放大電路
        2.3.5 交直流轉(zhuǎn)換電路
        2.3.6 偏置調(diào)節(jié)電路
        2.3.7 抗混疊濾波器
        2.3.8 數(shù)據(jù)采集相關(guān)
        2.3.9 采樣頻率與噪聲
        2.3.10 軟件編程控制
        2.3.11 供電電源
    2.4 本章小結(jié)
第三章 單通道PCB-C⁴D設(shè)計制作及其帶寬影響因素的分析
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑、元件及儀器
        3.2.2 電導檢測池單元的構(gòu)建
        3.2.3 檢測池帶寬的測定
    3.3 檢測池參數(shù)及帶寬測試
        3.3.1 I/V轉(zhuǎn)換電路表征
        3.3.2 雜散電容的影響因素
        3.3.3 毛細管內(nèi)溶液的電阻的影響因素
        3.3.4 毛細管壁電容的影響因素
    3.4 模擬與理論推導
        3.4.1 計算模擬結(jié)果
        3.4.2 公式推導
        3.4.3 增益貢獻分析
    3.5 溶液信號與濃度的關(guān)系
    3.6 拓寬檢測平臺區(qū)的方法
    3.7 本章小結(jié)
第四章 差分式PCB-C⁴D設(shè)計制作及其應用
    4.1 引言
    4.2 差分檢測
        4.2.1 差分檢測簡介
        4.2.2 C⁴D差分模式檢測的優(yōu)勢
        4.2.3 差分模式非接觸式電導檢測器的開發(fā)與應用
    4.3 實驗部分
        4.3.1 試劑、元件及儀器
        4.3.2 電導檢測池單元的構(gòu)建
    4.4 檢測條件優(yōu)化與檢測池性能測試
        4.4.1 鎖相放大器測試條件優(yōu)化
        4.4.2 雙通道一致性的影響因素
        4.4.3 差分模式下溶液的信號響應
    4.5 實際樣品電泳分離測試
        4.5.1 標準樣品電泳測試結(jié)果
        4.5.2 實際樣品電泳分離測試結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 創(chuàng)新點
    5.2 論文研究工作的展望
參考文獻
在學期間參與的課題
致謝



本文編號：3769260