基于DSP和STM32的便攜式熒光光纖pO2測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì).pdf

1、在許多科學(xué)研究與實(shí)際技術(shù)應(yīng)用中，對(duì)氧含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)都是至關(guān)重要的。包括生物技術(shù)、海洋科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)分析、食品安全、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域，而現(xiàn)有檢測(cè)氧含量的方法主要有：Winkler碘量法、電化學(xué)法和光化學(xué)法，并且通常都存在操作繁瑣、實(shí)時(shí)性差、可靠性差、需消耗被測(cè)物等缺點(diǎn)。熒光光纖氧傳感器克服了上述傳感器的缺點(diǎn)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳感和儀器的微型化。本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種以DSP和STM32為核心控制器的可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氧氣濃度的低成本、微小型熒光光

2、纖pO2生物醫(yī)學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)的光學(xué)檢測(cè)。其原理是通過(guò)測(cè)量熒光的強(qiáng)度和壽命實(shí)現(xiàn)氧分壓的檢測(cè)。在該系統(tǒng)中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED產(chǎn)生激發(fā)光，激發(fā)光經(jīng)光纖傳輸至由 Ru(dpp)32+、有機(jī)改性溶膠凝膠(ormosil)、聚氨酯水凝膠等制備而成的氧敏感膜，正弦激發(fā)信號(hào)在氧敏感指示劑的吸收峰和發(fā)射峰之間產(chǎn)生熒光相移信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理電路及基于DSP的數(shù)字正交鎖相信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)對(duì)熒光相移信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最后采用STM32控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)

3、氧濃度的實(shí)時(shí)計(jì)算與顯示。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)熒光光纖pO2傳感器進(jìn)行整體理論仿真分析和工作原理介紹，將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化分析。根據(jù)不同的模塊搭建其所需的仿真平臺(tái)，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行理論仿真和分析，驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)工作原理的可靠性和穩(wěn)定性。⑵根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和檢測(cè)原理以及工作性能，選擇合適的傳感材料，設(shè)計(jì)并合成傳感器中所需的氧敏感膜。并對(duì)其進(jìn)行理論分析和反復(fù)試驗(yàn)，根據(jù)相應(yīng)設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，使其滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。