量熱式生物傳感器的信號降噪與富集過程預(yù)測的研究.pdf

1、近年來，食品重金屬污染問題已引起全世界的高度重視和深入研究，對不同種類食品和水體中的重金屬污染進(jìn)行監(jiān)測和分析研究，對于評價食品質(zhì)量、保護(hù)人類健康和維持社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。鑒于以上，一種基于流動注射技術(shù)研發(fā)的新型富集、檢測一體化量熱式生物傳感器得到重要應(yīng)用。
　　 本文針對量熱式生物傳感器在采集信號時由于熱效應(yīng)產(chǎn)生的高頻隨機干擾問題，采用Matlab中的小波變換消除干擾，并采取默認(rèn)閾值對分解后的小波系數(shù)進(jìn)行處理，

2、消除了外界干擾信號;引入了改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法（L-M算法）預(yù)測富集過程的穿透曲線，并分析影響富集時間的因素，其主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)闡述了量熱式生物傳感器系統(tǒng)的基本原理以及量熱式生物傳感器系統(tǒng)流路，并介紹量熱式生物傳感器系統(tǒng)的檢測流程，建立量熱式生物傳感器試驗系統(tǒng),介紹試驗裝置以及系統(tǒng)的優(yōu)點，對系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗證，驗證系統(tǒng)保溫性、恒溫性、抗非特異性熱干擾性能以及系統(tǒng)靈敏度，均符合系統(tǒng)設(shè)計要求，為以后數(shù)據(jù)采集及信號研

3、究奠定基礎(chǔ)。
　　 (2)量熱式生物傳感器采集信號時，常常會伴隨著干擾噪聲，使目標(biāo)信號被掩埋，影響傳感器的性能。結(jié)合實際干擾信號的來源，選擇合理的小波消噪算法和參數(shù)，對含噪信號進(jìn)行小波分解、重構(gòu)，達(dá)到消除噪聲的目的。
　　 (3)為了得到精確的富集時間，運用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，預(yù)測富集過程的穿透曲線進(jìn)而確定富集時間，通過熱信號、濃度和流速三個參數(shù)較準(zhǔn)確的預(yù)測穿透曲線，預(yù)測值與實際值偏差在±0.04mV范圍內(nèi)。實驗結(jié)果