藻类分类检测的设计与实现.pdfVIP

第 1期 机械设计与制造 2013年 1月 Machinery Design Manufacture 藻类分类检测的设计与实现 裴茂增，林喜荣，孙龙庆 (清华大学 深圳研究生院 先进制造学部，广东 深圳 518055) 摘 要：叶绿素a在特定光照条件下产生的荧光光谱，提供了水体中藻类的种群结构及含量信息，通过研究该光谱，能够 分析水体中藻类的种类及含量。设计的藻类分类检测仪，用五种特定波长的LED激发藻类溶液产生荧光信号，由光电倍 增管接收该信号，并通过调制解调的方法实现了微弱荧光信号的检测。采用某公司的低功耗微处理器msp430F149做主 控芯片，对检测到的模拟信号进行A／D转换，并通过 串口与上位机通信，由上位机软件对数据进行实时分析或者对原始数 据进行存储 。 关键词：藻类分类；叶绿素荧光；信号调理 中图分类号：TH16；S154．38+4 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)O1—0001—03 DesignandImplementationoftheAlgaeClassificationDetector PEIMao—zeng，LINXi-rong，SUN Long—qing (AdvancedManufacturingDivisionatGraduateSchoolatShenzhenTsinghuaUniversity，GuangdongShenzhen518055，China) Abstract：ThefluorescencespectraproducedbyChlorophyllainapatticularlightconditionsuppliesinformationaboutpopu— lationstructureandconcentrationofalgae．Thealgae’Scategoryandcontentcartbeanalyzedbasedonthefluorescencespec— trcaThealgaeclassfiicationderectordesignedutilizes eLEDswithspecialwavelengtheachtoexcitethealgaesolutionto produce￡^efluorescencesigna1．naddetecttheweaksingalbyaPMTthoughmodulatinganddemodulatingmethod．Basedon thelow-powermicroprocessormsp430f149fromT／，thesystemtransferstheanalogsingaltodigitalsingal,nadcommunicate withthecomputerthatwillnaalyseorstoretheoriginalsinga1． KeyWords：AlgaeClassification；Chlorophyll；SignalConditioning 1引言 同藻类在相同的光照条件下，产生的荧光光谱也不一样，系统用 五种特定波长的LED照射样品溶液，检测样品的荧光光谱，通过 近年来环境污染日益严重，水体富营养化导致水中藻类的 事先获取的单种藻类的荧光光谱，利用线性回归的方法，计算出 大量繁殖，严重影响正常的生活用水和工业生产用水，实时快速 样品溶液中几种藻类的浓度。 的检测水中藻类含量及种群结构，可为水质监测部门提供信息以 2_2光路设计 采取相应的预防和控制措施。目前国内外广泛采用的主要有显微