青霉素濃度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真分析.pdf

1、青霉素被廣泛用于獸藥中用來(lái)預(yù)防及治療奶牛疾病，如果頻繁或超劑量使用，就會(huì)使牛奶中殘留一定量的青霉素。由于牛奶與人們的日常生活息息相關(guān)，人長(zhǎng)期飲用或食用有青霉素殘留的牛乳或乳制品，就會(huì)嚴(yán)重影響食用者的身體健康。傳統(tǒng)的青霉素檢測(cè)方法有很多，但這些方法都具有測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、操作繁瑣、測(cè)試精度低、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。生物傳感器在當(dāng)前電化學(xué)和電分析化學(xué)的研究領(lǐng)域十分活躍，目前已經(jīng)應(yīng)用到生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、分析科學(xué)、材料科學(xué)等許多方面。由于其所特有的檢測(cè)快速

2、、靈敏度高、專一性強(qiáng)、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，較之青霉素殘留的傳統(tǒng)檢測(cè)方法，更易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。因此，本文應(yīng)用離子敏場(chǎng)效應(yīng)管作為傳感器來(lái)測(cè)定青霉素的濃度，并以 TMS320LF2407A為系統(tǒng)的控制核心，進(jìn)行了青霉素濃度測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 由于MOSFET 與ISFET 具有相似的結(jié)構(gòu)，因此本文首先從MOSFET 器件性能出發(fā)，詳細(xì)分析了ISFET的特性，從而得出青霉素濃度與電信號(hào)之間存在一定的函數(shù)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上選擇電流測(cè)量法對(duì)傳感器的

3、電信號(hào)進(jìn)行讀取。然后以TMS320LF2407A為控制核心，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的外圍電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括傳感器的放大與濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、鍵盤/顯示接口電路及串行通訊接口電路等硬件部分的設(shè)計(jì)及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。由于DSP外圍接口的邏輯控制繁多，使用CPLD作為DSP與其外圍器件之間的接口，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本系統(tǒng)以離子敏場(chǎng)效應(yīng)管為換能元件，并將DSP和 CPLD相結(jié)合的技術(shù)應(yīng)用到青霉素濃度測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確