免疫熒光檢測儀的硬件設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-03-22 15:18
本文關鍵詞:免疫熒光檢測儀的硬件設計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國經(jīng)濟水平的提升,,人民生活質(zhì)量的提高,人民群眾對食品安全也越來越重視,然而在食品中仍然存在安全隱患。例如肉類食品中可能含有瘦肉精,食用含瘦肉精的肉制品會對我們身體造成嚴重傷害。 為了能快速檢測出肉制品中的瘦肉精成分,本文提出了基于激光誘導熒光技術(shù)的免疫熒光檢測瘦肉精的方法,該方法是在膠體金免疫層析法和酶聯(lián)免疫法這兩種瘦肉精檢測方法的基礎上進行改良的。膠體金免疫層析法檢測的穩(wěn)定性和重復性較差,容易造成誤檢;而酶聯(lián)免疫法只能用作定性檢測或半定量檢測。本論文設計的免疫熒光檢測儀克服了以上兩種方法的檢測缺陷,可以快速、精確定量測量檢測肉類食品中瘦肉精的濃度,其穩(wěn)定性和重復性也很好。其檢測過程是,首先將稀釋好的樣品滴加在用免疫層析技術(shù)制作的試紙卡上,然后使用638nm波長的半導體激光器照射試紙卡,激發(fā)出的熒光通過光敏二極管接收,熒光的強度與瘦肉精含量相關,通過采集熒光強度來實現(xiàn)瘦肉精含量的檢測。經(jīng)過實驗驗證,本論文提出的瘦肉精檢測方法,不僅提供了一個量化檢測指標,而且還縮短了檢測時間和提高了測量穩(wěn)定性與重復性。 本論文主要研究免疫熒光檢測儀的硬件設計與實現(xiàn),主要分為六個部分: 第一部分主要介紹免疫熒光檢測儀的研究背景與意義,瘦肉精的現(xiàn)有檢測方法在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,指出了存在的問題,確立了本文的主要研究內(nèi)容。 第二部分介紹了免疫熒光檢測儀的系統(tǒng)原理和組成,首先介紹了免疫熒光技術(shù)的原理,然后對試紙條的免疫層析技術(shù)制作原理和制作過程作了說明,接著介紹了激光誘導熒光技術(shù)的原理,最后對儀器的硬件指標和檢測指標提出了要求,為后續(xù)章節(jié)的設計指明了方向。 第三部分詳細介紹了免疫熒光檢測儀的光學系統(tǒng)的設計,首先對光學系統(tǒng)設計作了說明,然后重點介紹了光學器件的參數(shù),同時提出了設計目標和允許的公差范圍。 第四部分詳細介紹了本文的硬件系統(tǒng)設計,首先提出了免疫熒光檢測儀的硬件系統(tǒng)組成,然后對各個子系統(tǒng)進行了詳細的原理分析和設計分析,包括處理器系統(tǒng)模塊的設計、人機交互模塊的設計、驅(qū)動模塊的設計、信號鏈模塊的設計、電源系統(tǒng)模塊的設計和PCB設計。 第五部分對本文設計的免疫熒光檢測儀做了詳細的測試,包括單板測試和整機測試。單板測試包括了電源系統(tǒng)的測試、信號鏈的測試和接口電路的測試,整機測試包括了檢測性能測試和功耗測試,測試結(jié)果證明了本設計達到了預定的設計指標,表明了該方法的可行性和實用性。 第六部分作了全文總結(jié)與展望。
【關鍵詞】:瘦肉精 激光誘導熒光技術(shù) 免疫層析技術(shù) 半導體激光器 光敏二極管
【學位授予單位】:杭州電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH744.4
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-15
- 1.1 免疫熒光檢測儀研究背景與意義11-12
- 1.2 瘦肉精檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-13
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-15
- 第二章 免疫熒光檢測儀系統(tǒng)原理及組成15-21
- 2.1 免疫熒光檢測儀的系統(tǒng)原理15-18
- 2.1.1 免疫熒光技術(shù)15-16
- 2.1.2 層析技術(shù)原理16-17
- 2.1.3 激光誘導熒光技術(shù)17-18
- 2.2 免疫熒光檢測儀的系統(tǒng)組成18-19
- 2.3 免疫熒光檢測儀設計指標19-20
- 2.3.1 基本設計指標19-20
- 2.3.2 檢測性能指標20
- 2.4 免疫熒光檢測儀設計工具20-21
- 第三章 免疫熒光檢測儀光學系統(tǒng)設計21-23
- 3.1 檢測光路設計21-22
- 3.2 光學器件設計22-23
- 第四章 免疫熒光檢測儀硬件系統(tǒng)設計23-59
- 4.1 嵌入式系統(tǒng)模塊的設計23-32
- 4.1.1 MCU 最小系統(tǒng)24-27
- 4.1.2 USB 接口27-28
- 4.1.3 網(wǎng)絡接口28-30
- 4.1.4 打印機通信30-31
- 4.1.5 ID 卡設計31-32
- 4.2 人機交互模塊設計32-36
- 4.2.1 按鍵模塊32-33
- 4.2.2 顯示屏模塊33-36
- 4.3 驅(qū)動模塊的設計36-41
- 4.3.1 激光器的驅(qū)動和保護電路36-39
- 4.3.2 步進電機的驅(qū)動電路39-41
- 4.4 信號鏈模塊的設計41-46
- 4.4.1 熒光信號的處理電路41-43
- 4.4.2 位置檢測和溫度檢測43-45
- 4.4.3 信號采樣45-46
- 4.5 電源系統(tǒng)模塊的設計46-56
- 4.5.1 電源保護47-49
- 4.5.2 電池充電管理49-53
- 4.5.3 供電電源設計53-56
- 4.6 PCB 設計56-59
- 第五章 免疫熒光檢測儀測試結(jié)果及分析59-73
- 5.1 單板測試和分析59-66
- 5.1.1 電源模塊測試59-62
- 5.1.2 信號鏈模塊測試62-64
- 5.1.3 接口測試64-66
- 5.2 整機測試和分析66-73
- 5.2.1 檢測性能測試67-70
- 5.2.2 功耗測試70-73
- 第六章 總結(jié)與展望73-75
- 6.1 工作總結(jié)73
- 6.2 工作展望73-75
- 致謝75-76
- 參考文獻76-79
- 附錄79
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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2 唐宇;王洪;鄧誠先;唐孟培;;基于光纖束傳感器結(jié)構(gòu)的激光誘導熒光檢測系統(tǒng)的研制[J];傳感技術(shù)學報;2007年12期
3 劉衛(wèi)東,劉延冰,劉建國;檢測微弱光信號的PIN光電檢測電路的設計[J];電測與儀表;1999年04期
4 朱廣華,鄭洪,鞠q
本文編號:261782
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