[實用新型]一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置

有效

• 申請號: 202020246498.0
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN211785137U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張羽;范寒柏;宋文妙
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王振佳

本實用新型公開了一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置，包括光源模塊、光源檢測模塊、恒流電源模塊、單片機模塊、熒光接收模塊以及熒光檢測模塊，所述恒流電源模塊和所述光源檢測模塊均與所述單片機模塊相連接，所述光源檢測模塊與所述光源模塊相連接；所述熒光檢測模塊包括信號調理子模塊、鎖相檢波子模塊以及AD轉換子模塊，所述熒光接收模塊與所述信號調理子模塊相連接，所述信號調理子模塊與所述鎖相檢波子模塊相連接，所述鎖相檢波子模塊與所述AD轉換子模塊相連接，所述鎖相檢波子模塊與所述AD轉換子模塊均與所述單片機模塊相連接。本實用新型采用上述結構的一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置，可靠性高，測量精度高。

技術領域

本實用新型涉及檢測技術，特別是涉及一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置。

背景技術

近年來，由于湖泊頻繁爆發水患給工農業生產造成極大損失，并嚴重危害人民的生命健康安全。因此，準確、快速測量藻濃度并及時預報藻類生長狀態是一項具有重要意義的工作。葉綠素是藻類進行光合作用的主要色素，其含量可以用來衡量水體中藻類的濃度，進而反映水體富營養化程度。水體葉綠素濃度的準確檢測具有重要意義。葉綠素熒光法因其靈敏度高、速度快、實時性好且非侵入性的特點，成了進行葉綠素濃度測量的有效手段。但是，由于葉綠素熒光非常微弱，且易受到環境光的干擾，同時受到光源衰減的影響，使得測量精度差。因此，如何進行葉綠素熒光的準確檢測就顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供了一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置，可靠性高，測量精度高。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置，包括恒流電源模塊、單片機模塊、光源模塊、光源檢測模塊、熒光接收模塊以及熒光檢測模塊，

所述恒流電源模塊和所述光源檢測模塊均與所述單片機模塊相連接，所述光源檢測模塊與所述光源模塊相連接；

所述熒光檢測模塊包括信號調理子模塊、鎖相檢波子模塊以及AD轉換子模塊，所述熒光接收模塊與所述信號調理子模塊相連接，所述信號調理子模塊與所述鎖相檢波子模塊相連接，所述鎖相檢波子模塊與所述AD轉換子模塊相連接，所述鎖相檢波子模塊與所述AD轉換子模塊均與所述單片機模塊相連接。

優選的，所述恒流電源模塊采用LT1521CS8-5芯片和LT1521CS8-3.3芯片，所述光源模塊為LED燈，所述光源檢測模塊包括線性光耦器件LOC110P 和三極管放大電路，所述線性光耦器件LOC110P通過所述三極管放大電路與單片機模塊相連接，所述線性光耦器件LOC110P與所述LED燈相連接。

優選的，所述熒光接收模塊為熒光接收光電二極管，所述信號調理子模塊包括有源帶通濾波電路和放大電路，所述熒光接收光電二極管與所述有源帶通濾波電路相連接，所述有源帶通濾波電路與所述放大電路相連接。

優選的，所述鎖相檢波子模塊采用ADA2200芯片，所述ADA2200芯片與所述放大電路相連接，所述AD轉換子模塊采用AD7791B芯片，所述 AD7791B芯片與所述ADA2200芯片相連接。

優選的，所述AD7791B芯片與所述ADA2200芯片均與所述單片機模塊相連接，所述單片機模塊采用STM32L476芯片，所述STM32L476芯片通過串口模塊與上位機和顯示屏相連接。

因此，本實用新型采用上述結構的一種基于鎖相技術的葉綠素含量測量裝置，具有一下優點：

1、采用恒流電源模塊作為裝置電源，保證LED燈激發的光源穩定，并可以消除環境背景干擾光的影響。

2、設置有光源檢測模塊，通過光源檢測模塊實時檢測LED燈的亮度，當隨著時間的增加LED燈亮度降低時，調整三極管放大電路的放大倍數，從而適應性的提高光源強度，解決了光源衰減問題，提高測量精度。