[發(fā)明專(zhuān)利]基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011136714.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112014298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方趙嵩;謝章熠;鄭志敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/10
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/10
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開(kāi)了基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)，裝置包括霉菌采集器、電源端、跨阻放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；霉菌采集器上涂抹有營(yíng)養(yǎng)質(zhì)，霉菌采集器的基板具有導(dǎo)電能力；所述電源端，用于向霉菌采集器的基板施加電壓；所述跨阻放大器，用于將霉菌采集器基板上產(chǎn)生的微弱電流放大為電壓信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將跨阻放大器放大得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)用于確定霉菌數(shù)量。本發(fā)明能夠快速便捷地進(jìn)行霉菌監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確度高，可廣泛應(yīng)用于智能家居技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其是基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

名詞解釋?zhuān)?/p>

微弱電信號(hào)：指信號(hào)幅度極?。ê练?jí)別或者微伏級(jí)別）的電信號(hào)。本發(fā)明中包括微電流和微電壓兩種信號(hào)類(lèi)型。

低噪運(yùn)放：低噪聲運(yùn)算放大器，是一種通用的集成電路，具有低噪聲的特點(diǎn)，尤其適合放大微弱信號(hào)。

模擬信號(hào)：指自然界存在的連續(xù)變化的電信號(hào)，如霉菌傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)：指經(jīng)過(guò)理想化處理，僅包含0/1兩種狀態(tài)的信號(hào)模式，適合進(jìn)行布爾邏輯運(yùn)算的信號(hào)。

隨著人們生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注室內(nèi)的空氣質(zhì)量，其中霉菌的滋生便嚴(yán)重影響居住者生活質(zhì)量，甚至?xí)绊戦L(zhǎng)身體健康。有些霉菌生長(zhǎng)以肉眼可見(jiàn)，有些則難以察覺(jué)。當(dāng)霉菌生長(zhǎng)達(dá)到一定量而無(wú)法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，居住環(huán)境已經(jīng)被污染和造成對(duì)人體健康的傷害。因此，簡(jiǎn)單有效檢測(cè)霉菌數(shù)量是對(duì)霉菌進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的第一步，也是最重要的一步。

傳統(tǒng)的技術(shù)手段是將霉菌污染的樣品采集送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行培養(yǎng)增值，并通過(guò)顯微鏡觀察，根據(jù)專(zhuān)業(yè)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)判斷霉菌的數(shù)量和種類(lèi)。這一手段無(wú)法在居住環(huán)境當(dāng)場(chǎng)及時(shí)的發(fā)現(xiàn)霉菌超標(biāo)，且要求有復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、儀器和專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，不適合普及和商業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種便捷且準(zhǔn)確的基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明的第一方面提供了基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)裝置，包括霉菌采集器、電源端、跨阻放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

所述霉菌采集器上涂抹有營(yíng)養(yǎng)質(zhì)，所述霉菌采集器的基板具有導(dǎo)電能力；

所述電源端，用于向所述霉菌采集器的基板施加電壓，以使所述霉菌采集器的基板產(chǎn)生微弱電流；

所述跨阻放大器，用于將所述霉菌采集器基板上產(chǎn)生的微弱電流放大為電壓信號(hào)；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述跨阻放大器放大得到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)用于確定霉菌數(shù)量。

在一些實(shí)施例中，所述霉菌采集器包括第一采集單元、第二采集單元、第三采集單元以及第四采集單元；

所述第一采集單元上涂抹有營(yíng)養(yǎng)質(zhì)，所述第一采集單元暴露于空氣中；

所述第二采集單元、第三采集單元以及第四采集單元封閉使用。

在一些實(shí)施例中，所述跨阻放大器包括低噪運(yùn)放單元、電阻和電容器。

本發(fā)明的第二方面提供了一種基于微弱電信號(hào)的霉菌監(jiān)測(cè)方法，包括：

通過(guò)電源端向霉菌采集器的基板施加電壓，以使所述霉菌采集器的基板產(chǎn)生微弱電流；

通過(guò)跨阻放大器將所述微弱電流放大為電壓信號(hào)；

通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)確定霉菌數(shù)量。