CN203241342U

CN203241342U - 一种便携式多指标荧光生物传感器装置

Info

Publication number: CN203241342U
Application number: CN 201220749511
Authority: CN
Inventors: 胡耀华; 谢玉芳; 郑辰辉; 许洋; 李敏通; 李延斌
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2022-12-26

Abstract

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。

Description

一种便携式多指标荧光生物传感器装置

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[1]、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[1]控制整个系统，由键盘[6]输入被测物种类，单片机[1]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LCD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[1]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。

附图说明

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[1]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[1]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[1]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[1]控制各个模块的功能有序进行，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。

Claims

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[1]、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[1]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[1]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[1]控制A/D转换器[5]对模拟信号进行A/D转换；LCD显示器[7]上进行显示数值，并与安全值相比较，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[1]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]对荧光信号进行放大、转换等处理；由LCD显示器[7]显示数值。

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[1]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。