专利名称：一种便携式多指标荧光生物传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式多功能荧光生物传感器装置，装置可实现根据输入被测物 种类，激发不同波长荧光，对发射荧光强度进行转换、计算、LCD显示以及超限报警等功能。 本发明属于现代检测领域。
背景技术：
随着食品安全问题的日益突出，食品安全检测技术的发展要求也越来越高。所以， 生物传感器方面的研究也越来越引起各领域的专家学者的关注，以适应食品安全检测的高 要求。
目前，食品安全检测生物传感器主要有电化学型传感器、光学型传感器、电导型传 感器、压电型传感器等，其工作原理为待测物质与生物识别元件发生生物化学反应，产生 生物学信息通过信号转换转化为电、光等信号，再经仪表放大和输出，达到分析检测的目 的。当前的生物传感器进行食品安全检测时，要经过待测物预处理、仪器检测、数据处理等 步骤，各部分工作都需要各相关专业人员进行，且当检测物质改变，所以工作需要全部重头 来做，人力、财力耗费大，效果差。因此，设计一款能够方便、快捷、准确，且能实现多指标同 时测定的生物传感器装置十分必要。
针对现有的食品安全检测过程存在成本高、准确度差等缺点，本发明公开一种便 携式多指标荧光生物传感器装置，可实现同时对多种待测物进行快速检测，并可对检测结 果实时显示与具有超限报警功能。
本发明公开的便携式多指标荧光生物传感器系统，将生物、化学信号检测及光、电 信号处理等功能进行集成、微型化，可以实现快速、微量和多指标检测；具有对检测结果进 行实时显示和超限报警功能。符合食品安全检测仪器的微型化、多功能化、智能化和集成化 等的发展要求。发明内容
本设计针对现有技术的问题和缺陷，目的是公开一种便携式多指标荧光生物传感 器装置，其特征在于可实现多指标同时测量、实时显示与超限报警功能，使用成本低、操作 简便、准确度高。本系统首先根据设定的被测物，选择最佳激发波长的激发光，激发荧光标 记的待测物，在最佳发射波长处检测其发射光强；由光电转换和电压放大电路对光信号进 行转化、放大等；单片机控制A/D转换器对放大后的信号进行A/D转化，再计算、比较分析， 之后控制LCD显示和判断是否超限，如果超限，控制报警器报警。
针对现有技术的问题和缺陷，本发明的目的是公开一种便携式多指标荧光生物传 感器装置，特征是由单片机[I]、步进电机[2]、荧光分光光度计[3]、光电转换及放大电路[4]、A/D转换器[5]、键盘[6]、LCD显示器[7]、报警装置[8]、电源[9]等构成。
所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是由STC89C52单片机[I]控制整 个系统，由键盘[6]输入被测物种类，单片机[I]控制步进电机[2]转动，选择不同滤波片，荧光分光光度计[3]发射不同波长的激发光；同时控制光电转换及放大电路[4]、A/D转换 器[5]对荧光信号进行放大、转换等处理；之后，对信号放大处理电路得出的数字信号再进 行计算、比较，得出被测物含量，直接由IXD显示器[7]显示。
所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是单片机[I]根据已选择的被测 物种类和其最佳激发光波长，控制步进电机[2]转动，从而滤波片改变，改变激发波长，使 被测物在最佳激发波长处发射荧光。
所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是LCD显示器[7]对被测物含量 直接显示，检测人员不需专业技术便能操作，使用方便；报警装置[8]在被测物超标时自动 报警，提醒检测者被测物超标，食品不安全。
所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是电源[9]电路用于整个系统的 供电，保证整个系统正常运行。
与现有技术相比，本发明可实现多指标同时检测，并在超限时报警。食品安全检测 时，存在检测过程繁琐、专业技能要求高等问题。为了使生物传感器系统的使用更加简便和 普及，检测结果更加准确，采用本发明的便携式多指标荧光生物传感器系统可以解决以上 问题。
图1是系统原理图
图2是系统工作流程图具体实施方式
结合附图给出具体实施方式
。
如图1所示，由STC89C52单片机[I]控制整个系统，通过键盘[6]输入的被测物 种类，控制步进电机[2]转动，选择滤波片，控制荧光分光光度计[3]发射合适激发光，光电 转换及放大电路[4]的信号接收、处理，以及A/D转换器[5]转换功能；同时，将得到的数字 信号进行计算、比较等处理，通过LCD显示器[7]显示被测物含量，通过报警装置[8]实现 超限报警。
如图2所示，根据单片机各接口的功能以及各个电路的作用，可以确定便携式多 指标荧光生物传感器装置的工作流程图。键盘[6]输入被测物之后，单片机[I]控制步进 电机[2]转动，选择滤波片，控制荧光分光光度计[3]发射合适激发光，并设置限量值。接 着，按程序分别控制光电转换及放大电路[4]、A/D转换器[5]等进行荧光激发、检测、光电 转换、电压放大、A/D转换等操作；将放大、转换的数字电压信号输入到单片机[1]，根据已 知方程计算被测物含量，通过LCD显示器[7]显示被测物种类与含量；并与限量值比较，判 断是否超限，如果超限，报警装置[8]报警。
由单片机[I]控制步进电机[2]转动，选择不同滤波片，荧光分光光度计[3]发射 不同波长激发光，实现不同物质的多指标检测。LCD显示器[7]直接输出被测物含量，计算 步骤完全由一个系统完成。报警装置[8]及时提醒检测者有害物质超标，食品不安全。所 述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征在于由单片机[I]控制各个�？榈墓δ苡行� 进行，保证检测准确可靠。
与现有技术相 比，本发明可实现多指标同时、快速检测，并对检测结果实时显示， 且可超限报警。
权利要求
1.一种便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是由单片机[I]、步进电机[2]、荧光分光光度计[3]、光电转换及放大电路[4]、A/D转换器[5]、键盘[6]、LCD显示器[7]、报警装置[8]、电源[9]等构成；由所述的单片机[I]控制整个系统的功能实现，根据荧光分光光度计[2]测得的荧光强度，得出被测物含量；键盘[6]输入选择检测物质种类，单片机[I]控制步进电机[2]旋转，荧光分光光度计[3]的改变棱镜选择不同激发与发射波长，得到合适的荧光强度，并将荧光信号送入光电转换及放大电路[4];光电转换及放大电路[4] 对荧光信号进行光电转换、电压放大处理，由单片机[I]控制A/D转换器[5]对模拟信号进行A/D转换；单片机[I]对得到的数字信号再计算、比较，直接将被测物含量在LCD显示器[7]上进行显示，并根据与安全值的比较，判断是否需要报警，需要时由报警装置[8]进行报警。
2.根据权利要求1所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是由STC89C52单片机[I]控制整个系统，通过键盘[6]输入被测物种类，控制荧光分光光度计[3]发射不同波长的激发光；同时控制光电转换及放大电路[4]、A/D转换器[5]对突光信号进行放大、转换等处理；之后，对信号放大处理电路得出的数字信号再进行计算、比较，得出被测物含量，直接由IXD显示器[7]显示。
3.根据权利要求1所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是单片机[I]根据已选择的被测物种类和其最佳激发光波长，控制步进电机[2]转动，从而滤波片改变，改变激发波长，使被测物在最佳激发波长处发射荧光。
4.根据权利要求1所述的便携式多指标荧光生物传感器装置，特征是LCD显示器[7] 对被测物含量直接显示，检测人员不需专业技术便能操作，使用方便；报警装置[8]在被测物超标时自动报警，提醒检测者被测物超标，食品不安全。
全文摘要
一种便携式多指标荧光生物传感器装置，属于现代检测领域。该装置是由单片机、步进电机、荧光分光光度计、光电转换及放大电路、A/D转换器、LCD显示器、报警器等构成。该系统能够实现根据输入被测物种类，荧光分光光度计激发不同波长荧光，并测得荧光标记的被测物荧光光强；由光电转换及放大电路对荧光信号进行光电转化、电压放大等处理；然后由单片机系统计算出被测物含量，通过LCD装置进行显示并可在超过安全值时进行报警。本技术的创新点在于能够实现多指标测定，并具有超限时报警等功能。
文档编号G01N21/64GK103063642SQ20121059373
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者胡耀华, 谢玉芳, 郑辰辉, 许洋, 李敏通, 李延斌 申请人:西北农林科技大学
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