基于DSP和STM32的便攜式熒光光纖pO2測量儀設(shè)計.pdf

1、在許多科學(xué)研究與實際技術(shù)應(yīng)用中，對氧含量進行實時監(jiān)測都是至關(guān)重要的。包括生物技術(shù)、海洋科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)分析、食品安全、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域，而現(xiàn)有檢測氧含量的方法主要有：Winkler碘量法、電化學(xué)法和光化學(xué)法，并且通常都存在操作繁瑣、實時性差、可靠性差、需消耗被測物等缺點。熒光光纖氧傳感器克服了上述傳感器的缺點，同時可實現(xiàn)遠程傳感和儀器的微型化。本文提出并實現(xiàn)了一種以DSP和STM32為核心控制器的可實時監(jiān)測氧氣濃度的低成本、微小型熒光光

2、纖pO2生物醫(yī)學(xué)傳感器，實現(xiàn)對氧氣濃度進行實時的光學(xué)檢測。其原理是通過測量熒光的強度和壽命實現(xiàn)氧分壓的檢測。在該系統(tǒng)中，通過驅(qū)動藍色LED產(chǎn)生激發(fā)光，激發(fā)光經(jīng)光纖傳輸至由 Ru(dpp)32+、有機改性溶膠凝膠(ormosil)、聚氨酯水凝膠等制備而成的氧敏感膜，正弦激發(fā)信號在氧敏感指示劑的吸收峰和發(fā)射峰之間產(chǎn)生熒光相移信號，通過信號處理電路及基于DSP的數(shù)字正交鎖相信號調(diào)理系統(tǒng)對熒光相移信號進行實時處理，最后采用STM32控制器實現(xiàn)對

3、氧濃度的實時計算與顯示。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對熒光光纖pO2傳感器進行整體理論仿真分析和工作原理介紹，將整個系統(tǒng)進行模塊化分析。根據(jù)不同的模塊搭建其所需的仿真平臺，對各個模塊進行理論仿真和分析，驗證整個系統(tǒng)工作原理的可靠性和穩(wěn)定性。⑵根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求和檢測原理以及工作性能，選擇合適的傳感材料，設(shè)計并合成傳感器中所需的氧敏感膜。并對其進行理論分析和反復(fù)試驗，根據(jù)相應(yīng)設(shè)計要求對其進行進一步的優(yōu)化，使其滿足整個系統(tǒng)的設(shè)計需求。