CN205538652U - 一种食品检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于食品安全监测领域，公开了一种食品检测装置，通过模数转换模块根据检测指令生成使能信号，光源驱动模块根据使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，传感模块接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据第二光线生成第一电压信号，放大滤波模块根据第一电压信号生成第二电压信号，模数转换模块根据第二电压信号生成多个数字颜色信号，控制模块获取预存的颜色‑浓度关系表中的与多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，显示模块对有害物质浓度进行显示。本实用新型通过所述食品检测装置，简化了用户的操作和电路结构。

Description

一种食品检测装置

技术领域

本实用新型属于食品安全监测领域,，尤其涉及一种食品检测装置。

背景技术

目前，现有的食品安全监测仪器主要是根据输入输出模块的选择启动相应的单色光源，并驱动单色光源发射单色光线，所述单色传感器接收待检测液体透射后所转换得到单色光线，并根据单色光线生成第一电压信号，放大滤波模块根据第一电压信号生成单个数字颜色信号，控制模块获取预存的颜色(单色光强度)-浓度关系表中的与所述单个数字颜色信号对应的有害物质浓度，所述显示模块对有害物质浓度进行显示。由于当需要检测有害物质浓度时，需要人工多次通过在输入输出模块上选择以启动相应的单身光源，对应不同的有害物质需要选择不同的单色光源，操作繁琐；且食品安全监测仪器包含多套光源驱动电路，电路结构复杂，因此，现有的食品安全监测仪器存在操作繁琐和电路结构复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种食品检测装置，旨在解决现有技术所存在的操作繁琐和电路结构复杂的问题。

本实用新型是这样实现的，一种食品检测装置，所述食品检测装置包括控制模块、模数转换模块、光源驱动模块、传感模块、放大滤波模块、存储模块、输入模块以及显示模块；

所述控制模块分别与所述模数转换模块的数据输入输出端、所述存储模块、所述输入模块以及所述显示模块连接，所述传感模块的颜色信号输出端与所述放大滤波模块的颜色信号输入端连接，所述放大滤波模块的颜色信号输出端与所述模数转换模块的模拟输入端，所述模数转换模块的第一输出端与所述光源驱动模块的输入端连接，所述传感模块的第一输出端分别与所述放大滤波模块的第一输入端和所述模数转换模块的第一输入端连接；

所述输入模块接受用户输入的检测指令并将所述检测指令发送至所述控制模块，所述控制模块将所述检测指令转发至所述模数转换模块，所述模数转换模块根据所述检测指令生成使能信号，所述光源驱动模块根据所述使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，所述传感模块接收所述第一白色光线经所述待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据所述第二光线生成第一电压信号，所述放大滤波模块根据所述第一电压信号生成第二电压信号，所述模数转换模块根据所述第二电压信号生成多个数字颜色信号，所述存储模块将存储的颜色-浓度关系表发送至所述控制模块，所述控制模块获取所述颜色-浓度关系表中的与所述多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，所述显示模块对所述有害物质浓度进行显示。

本实用新型提供的技术实用新型带来的有益效果是：本实用新型包括控制模块、模数转换模块、光源驱动模块、传感模块、放大滤波模块、存储模块、输入模块以及显示模块；通过输入模块接受用户输入的检测指令并将检测指令发送至控制模块，控制模块将检测指令转发至模数转换模块，模数转换模块根据检测指令生成使能信号，光源驱动模块根据使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，传感模块接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据第二光线生成第一电压信号，放大滤波模块根据第一电压信号生成第二电压信号，模数转换模块根据第二电压信号生成多个数字颜色信号，存储模块将存储的颜色-浓度关系表发送至控制模块，控制模块获取颜色-浓度关系表中的与多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，显示模块对有害物质浓度进行显示；只需启动同一个光源即可测量多种有害物质浓度，故简化了用户操作；由于只包含单个光源驱动电路，故并简化了电路结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术实用新型，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的食品检测装置的一种模块结构图；

图2为本实用新型实施例提供的食品检测装置的另一种模块结构图；

图3为本实用新型实施例提供的食品检测装置的示例电路结构图.

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本实用新型实施例提供的食品检测装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

食品检测装置包括控制模块01、模数转换模块02、光源驱动模块03、传感模块04、放大滤波模块05、存储模块06、输入模块07以及显示模块08。

其中，控制模块01分别与模数转换模块02的数据输入输出端、存储模块06、输入模块07以及显示模块08连接，传感模块04的颜色信号输出端与放大滤波模块05的颜色信号输入端连接，放大滤波模块05的颜色信号输出端与模数转换模块02的模拟输入端，模数转换模块02的第一输出端与光源驱动模块03的输入端连接，传感模块04的第一输出端分别与放大滤波模块05的第一输入端和模数转换模块02的第一输入端连接。

在上述食品检测装置中，输入模块07接受用户输入的检测指令并将检测指令发送至控制模块01，控制模块01将检测指令转发至模数转换模块02，模数转换模块02根据检测指令生成使能信号，光源驱动模块03根据使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，传感模块04接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据第二光线生成第一电压信号，放大滤波模块05根据第一电压信号生成第二电压信号，模数转换模块02根据第二电压信号生成多个数字颜色信号，存储模块06将存储的颜色-浓度关系表发送至控制模块01，控制模块01获取颜色-浓度关系表中的与多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，显示模块08对有害物质浓度进行显示。

具体的，控制模块0101可以为微处理器(如单片机或ARM处理器)或者其他具备数据逻辑处理能力的可编程器件。

可选的，如图2所示，食品检测装置还包括通信模块09；通信模块09与控制模块01连接；通信模块09接收上位机发送的颜色-浓度关系表，并将颜色-浓度关系表转发至控制模块01，控制模块01将颜色-浓度关系表转发至存储模块06；通信模块09还将有害物质浓度发送至上位机。

具体实施中，一种有害物质检测项目对应一种显色液和一种颜色-浓度关系表，能检测多少种有害物质取决于颜色-浓度关系表的个数。颜色-浓度关系表通过通信模块09存储至存储模块06中。可选的，食品检测装置还包括散光膜，传感模块04接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线具体为：传感模块04接收第一白色光线经待检测液体透射和散光膜散光后所转换得到第二光线。

图3示出了本实用新型实施例提供的食品检测装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

光源驱动模块03包括LED((Light-emitting Diode，发光二极管)驱动器U1、发光二极管D1以及第一电容C1。

LED驱动器U1的使能端EN为光源驱动模块03的输入端，LED驱动器U1的电源端与发光二极管D1的正极、第一电容C1的第一端以及第一电源VAA连接，LED驱动器U1的接地端GND与第一电容C1的第二端连接，LED驱动器U1的驱动端LED1与发光二极管D1的负极连接。

优选的，上述LED驱动器U1可以是型号为QX5238的LED驱动器。

模数转换模块02包括微处理器U2、第一电感L1、第二电感L2、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。

微处理器U2的第一通用输入输出端P1.0为模数转换模块02的第一输出端，微处理器U2的电源端VDD与第九电容C9的第一端和第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与第十电容C10的第一端、第二电感L2的第一端、第八电容C8的第一端以及第二电源VBB连接，微处理器U2的第二通用输入输出端P0.5和微处理器U2的第三通用输入输出端P0.4共同构成数据输入输出端，微处理器U2的模拟电源端AV+、第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端以及第二电感L2的第二端为模数转换模块02的第二输出端，微处理器U2的参考电压正极端VREF+与第五电容C5的第一端、第四电容C4的第一端以及第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端、第一电阻R1的第一端、第二电容C2的第一端以及第三电容C3的第一端为模数转换模块02的第一输入端，微处理器U2的参考电压负极端VREF-与第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端、第一电阻R1的第二端、第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、微处理器U2的第一模数转换端AIN0.0、微处理器U2的第二模数转换端AIN0.1、微处理器U2的第三模数转换端AIN0.2、微处理器U2的第四模数转换端AIN0.3、微处理器U2的第五模数转换端AIN0.4、微处理器U2的模拟接地端AGND、第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第二端、第一电感L1的第一端以及第三电阻R3的第一端连接，微处理器U2的第六模数转换端AIN0.5、微处理器U2的第七模数转换端AIN0.6以及微处理器U2的第八模数转换端AIN0.7共同构成模数转换模块02的模拟输入端，第一电感L1的第二端、第三电阻R3的第二端、微处理器U2的数字接地端DGND、第九电容C9的第二端以及第十电容C10的第二端共接于电源地。

优选的，上述微处理器U2可以是型号为C8051F350的微处理器。

滤波放大模块包括运算放大器U3、第三电感L3、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14以及第十五电阻R15。

运算放大器U3的第二正相输入端2IN+、运算放大器U3的第三正相输入端3IN+以及运算放大器U3的第一正相输入端4IN+为滤波放大模块的第一输入端，运算放大器U3的第一输出端4OUT与第十四电容C14的第一端、第十电阻R10的第一端以及第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第二端、第十五电容C15的第一端以及第十二电阻R12的第一端为滤波放大模块的第一输出端，运算放大器U3的第一反相输入端4IN-、第十四电容C14的第二端以及第十电阻R10的第二端为滤波放大模块的第二输入端，运算放大器U3的第三反相输入端3IN-、第十六电容C16的第一端以及第十三电阻R13的第一端为滤波放大模块的第三输入端，运算放大器U3的第三输出端3OUT与第十六电容C16的第二端、第十三电阻R13的第二端以及第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端、第十七电容C17的第一端以及第十五电阻R15的第一端为滤波放大模块的第二输出端，运算放大器U3的第二反相输入端2IN-、第十二电容C12的第一端以及第六电阻R6的第一端为滤波放大模块的第四输入端，运算放大器U3的第二输出端2OUT与第六电阻R6的第二端、第十二电容C12的第二端以及第八电阻R8的第一端连接，第八电阻R8的第二端、第十三电容C13的第一端以及第九电阻R9的第一端为滤波放大模块的第三输出端，运算放大器U3的电源端VDD+与第五电阻R5的第一端和第十一电容C11的第一端连接，第五电阻R5的第一端为放大滤波模块05的第五输入端，运算放大器U3的接地端GND与第十一电容C11的第二端、第十三电容C13的第二端、第九电阻R9的第二端、第十七电容C17的第二端、第十五电阻R15的第二端、第十五电容C15的第二端、第十二电阻R12的第二端、第三电感L3的第一端以及第七电阻R7的第一端连接，第三电感L3的第二端和第七电阻R7的第二端共接于电源地。

放大滤波模块05的第二输入端至第四输入端共同构成放大滤波模块05的颜色信号输入端，放大滤波模块05的第一输出端至第三输出端共同构成放大滤波模块05的颜色信号输出端。

优选的，上述运算放大器U3可以是型号为TLV2254I的运算放大器。

传感模块04包括颜色传感器U4。

颜色传感器U4的蓝色信号端BLUE颜色传感器U4的绿色信号端GREEN以及颜色传感器U4的红色信号端RED共同构成传感模块04的颜色信号输出端，颜色传感器U4的参考电压信号端COM为传感模块04的第一输出端。

其中，颜色传感器U4的蓝色信号端BLUE用于发送第一电压信号中的蓝色信号；颜色传感器U4的绿色信号端GREEN用于发送第一电压信号中的绿色信号；颜色传感器U4的红色信号端RED用于发送第一电压信号中的红色信号。

优选的，上述颜色传感器U4可以是型号为S9032的颜色传感器。

以下结合工作原理对图2所示的食品检测装置作进一步说明：

在具体实施过程中，输入模块07接受用户输入的检测指令并将检测指令发送至控制模块01，控制模块01将检测指令转发至微处理器U2的第三通用输入输出端P0.4，微处理器U2根据检测指令生成使能信号，并将使能信号通过第一通用输入输出端P1.0发送至LED驱动器U1的使能端EN，LED驱动器U1根据使能信号生成驱动信号并通过LED驱动器U1的驱动端LED1输出，发光二极管D1根据驱动信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，颜色传感器U4接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据第二光线生成第一电压信号，并分别通过蓝色信号端BLUE、绿色信号端GREEN以及红色信号端RED输出至运算放大器U3的第一反相输入端4IN-、第二反相输入端2IN-以及第三反相输入端3IN-，第一电压信号经滤波和放大后生成第二电压信号，并通过第十一电阻R11的第二端、第十四电阻R14的第二端以及第八电阻R8的第二端输出至微处理器U2的第六模数转换端AIN0.5、第七模数转换端AIN0.6以及第八模数转换端AIN0.7，微处理器U2根据第二电压信号生成多个数字颜色信号，存储模块06将存储的颜色-浓度关系表发送至控制模块01，控制模块01获取颜色-浓度关系表中的与多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，显示模块08对有害物质浓度进行显示。

综上所述，本实用新型实施例包括控制模块、模数转换模块、光源驱动模块、传感模块、放大滤波模块、存储模块、输入模块以及显示模块；通过输入模块接受用户输入的检测指令并将检测指令发送至控制模块，控制模块将检测指令转发至模数转换模块，模数转换模块根据检测指令生成使能信号，光源驱动模块根据使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，传感模块接收第一白色光线经待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据第二光线生成第一电压信号，放大滤波模块根据第一电压信号生成第二电压信号，模数转换模块根据第二电压信号生成多个数字颜色信号，存储模块将存储的颜色-浓度关系表发送至控制模块，控制模块获取颜色-浓度关系表中的与多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，显示模块对有害物质浓度进行显示；只需启动同一个光源即可测量多种有害物质浓度，故简化了用户操作；由于只包含单个光源驱动电路，故并简化了电路结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种食品检测装置，其特征在于，所述食品检测装置包括控制模块、模数转换模块、光源驱动模块、传感模块、放大滤波模块、存储模块、输入模块以及显示模块；

所述控制模块分别与所述模数转换模块的数据输入输出端、所述存储模块、所述输入模块以及所述显示模块连接，所述传感模块的颜色信号输出端与所述放大滤波模块的颜色信号输入端连接，所述放大滤波模块的颜色信号输出端与所述模数转换模块的模拟输入端，所述模数转换模块的第一输出端与所述光源驱动模块的输入端连接，所述传感模块的第一输出端分别与所述放大滤波模块的第一输入端和所述模数转换模块的第一输入端连接；

所述输入模块接受用户输入的检测指令并将所述检测指令发送至所述控制模块，所述控制模块将所述检测指令转发至所述模数转换模块，所述模数转换模块根据所述检测指令生成使能信号，所述光源驱动模块根据所述使能信号向外部的待检测液体发射第一白色光线，所述传感模块接收所述第一白色光线经所述待检测液体透射后所转换得到第二光线，并根据所述第二光线生成第一电压信号，所述放大滤波模块根据所述第一电压信号生成第二电压信号，所述模数转换模块根据所述第二电压信号生成多个数字颜色信号，所述存储模块将存储的颜色-浓度关系表发送至所述控制模块，所述控制模块获取所述颜色-浓度关系表中的与所述多个数字颜色信号对应的有害物质浓度，所述显示模块对所述有害物质浓度进行显示。

2.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述食品检测装置还包括通信模块；

所述通信模块与所述控制模块连接；

所述通信模块接收上位机发送的所述颜色-浓度关系表，并将所述颜色-浓度关系表转发至所述控制模块，所述控制模块将所述颜色-浓度关系表转发至所述存储模块；

所述通信模块还将所述有害物质浓度发送至所述上位机。

3.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述食品检测装置还包括散光膜，所述传感模块接收所述第一白色光线经所述待检测液体透射后所转换得到第二光线具体为：所述传感模块接收所述第一白色光线经所述待检测液体透射和所述散光膜散光后所转换得到第二光线。

4.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述光源驱动模块包括LED驱动器、发光二极管以及第一电容；

所述LED驱动器的使能端为所述光源驱动模块的输入端，所述LED驱动器的电源端与所述发光二极管的正极、所述第一电容的第一端以及第一电源连接，所述LED驱动器的接地端与所述第一电容的第二端连接，所述LED驱动器的驱动端与所述发光二极管的负极连接。

5.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述模数转换模块包括微处理器、第一电感、第二电感、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述微处理器的第一通用输入输出端为所述模数转换模块的第一输出端，所述微处理器的电源端与所述第九电容的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第十电容的第一端、所述第二电感的第一端、所述第八电容的第一端以及第二电源连接，所述微处理器的第二通用输入输出端和所述微处理器的第三通用输入输出端共同构成数据输入输出端，所述微处理器的模拟电源端、所述第六电容的第一端、所述第七电容的第一端以及所述第二电感的第二端为所述模数转换模块的第二输出端，所述微处理器的参考电压正极端与所述第五电容的第一端、所述第四电容的第一端以及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端、所述第一电阻的第一端、所述第二电容的第一端以及所述第三电容的第一端为所述模数转换模块的第一输入端，所述微处理器的参考电压负极端与所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第一电阻的第二端、所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述微处理器的第一模数转换端、所述微处理器的第二模数转换端、所述微处理器的第三模数转换端、所述微处理器的第四模数转换端、所述微处理器的第五模数转换端、所述微处理器的模拟接地端、所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第一电感的第一端以及所述第三电阻的第一端连接，所述微处理器的第六模数转换端、所述微处理器的第七模数转换端以及所述微处理器的第八模数转换端共同构成所述模数转换模块的模拟输入端，所述第一电感的第二端、所述第三电阻的第二端、所述微处理器的数字接地端、所述第九电容的第二端以及所述第十电容的第二端共接于电源地。

6.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述滤波放大模块包括运算放大器、第三电感、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻以及第十五电阻；

所述运算放大器的第二正相输入端、所述运算放大器的第三正相输入端以及所述运算放大器的第一正相输入端为所述滤波放大模块的第一输入端，所述运算放大器的第一输出端与所述第十四电容的第一端、所述第十电阻的第一端以及所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端、所述第十五电容的第一端以及所述第十二电阻的第一端为所述滤波放大模块的第一输出端，所述运算放大器的第一反相输入端、所述第十四电容的第二端以及所述第十电阻的第二端为所述滤波放大模块的第二输入端，所述运算放大器的第三反相输入端、所述第十六电容的第一端以及所述第十三电阻的第一端为所述滤波放大模块的第三输入端，所述运算放大器的第三输出端与所述第十六电容的第二端、所述第十三电阻的第二端以及所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端、所述第十七电容的第一端以及所述第十五电阻的第一端为所述滤波放大模块的第二输出端，所述运算放大器的第二反相输入端、所述第十二电容的第一端以及所述第六电阻的第一端为所述滤波放大模块的第四输入端，所述运算放大器的第二输出端与所述第六电阻的第二端、所述第十二电容的第二端以及所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端、所述第十三电容的第一端以及第九电阻的第一端为所述滤波放大模块的第三输出端，所述运算放大器的电源端与所述第五电阻的第一端和所述第十一电容的第一端连接，所述第五电阻的第一端为所述放大滤波模块的第五输入端，所述运算放大器的接地端与所述第十一电容的第二端、所述第十三电容的第二端、所述第九电阻的第二端、所述第十七电容的第二端、所述第十五电阻的第二端、所述第十五电容的第二端、所述第十二电阻的第二端、所述第三电感的第一端以及所述第七电阻的第一端连接，所述第三电感的第二端和所述第七电阻的第二端共接于电源地；

所述放大滤波模块的第二输入端至第四输入端共同构成所述放大滤波模块的颜色信号输入端，所述放大滤波模块的第一输出端至第三输出端共同构成所述放大滤波模块的颜色信号输出端。

7.如权利要求1所述的食品检测装置，其特征在于，所述传感模块包括颜色传感器；

所述颜色传感器的蓝色信号端、所述颜色传感器的绿色信号端以及所述颜色传感器的红色信号端共同构成所述传感模块的颜色信号输出端，所述颜色传感器的参考电压信号端为所述传感模块的第一输出端。