基于浊度法的抗生素效价测量系统的研发

论文摘要

随着社会经济的发展,抗生素对人民生活、农业生产的影响日益加强。抗生素的剂量常用效价来表示,效价的高低是衡量抗生素质量的相对标准,因此抗生素效价测定是抗生素的研究、生产和应用上的一项极其重要的手段,研发一种新型的、智能化的、高可靠性的抗生素效价测量系统具有非常现实的意义。首先通过大量调研和查阅国内外文献,总结了抗生素效价测量的发展现状、分类与特点,给出了本课题的意义。基于浊度法的抗生素效价测量系统具有检测耗时短、灵敏度高、操作简单、人为影响因素少、价格适中,维护量小、测定结果准确度与精密度高的优点,并且是采用新技术,高水平,标准化的测量系统。其次介绍了浊度法的基本原理,这是抗生素效价测量系统之所以能够分析并检测浊度的理论基础。最后给出了测控系统的总体结构框图。本课题研发了基于浊度法的抗生素效价测量系统。研究完成了测量系统的设计与安装调试,包括机构设计、信号采集、恒温装置设计和系统的控制核心设计。详细介绍了信号采集原理与器件,完成了以计算机和数据采集卡为控制核心的集光、机、电和计算机于一体的浊度法抗生素效价测量系统的研发。论文重点介绍了硬件系统设计,包括信号激励电路、前置放大电路、信号调理电路以及数字电路。对各个电路单元进行了详细的分析,讨论了前置放大电路的两种方案,并通过理论分析,选取了最佳设计方案。电路设计中有很多亮点:使用移位寄存器扩展数据采集卡的DO口,用来切换多路测量通道;为提高测量通道的一致性,调节发光二极管的电阻值,使各个发光二极管都工作在线性区;将最后的输出电压值放大四倍,使用软件选出最大的不饱和值,以提高分辨率。最后分析了影响整体系统精度的几种误差,主要是环境误差、机械结构误差和硬件误差。并分析了实验数据,根据数据处理理论说明实验数据精确可靠,达到了技术指标的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 抗生素效价测量系统概述
• 1-1-1 课题来源及意义
• 1-1-2 抗生素效价的概念
• 1-1-3 抗生素效价测量系统的国内外发展和现状
• 1-1-4 抗生素效价测量的方法与各自特点
• 1-1-5 系统测量方法的选择
• 1-2 浊度法抗生素效价测量系统简述
• 1-2-1 浊度法抗生素效价测量系统的测量原理
• 1-2-2 本课题的主要特点和技术指标
• 1-2-3 本课题的任务和技术难点
• 1-2-4 测控系统整体设计方框图
• 1-3 本章小结
• 第二章 系统设计
• 2-1 仪器机构设计
• 2-1-1 采样器的设计
• 2-1-2 液位高度
• 2-1-3 搅拌机构的设计
• 2-2 信号采集
• 2-2-1 发光器件的选型
• 2-2-2 光电接收器件的选型
• 2-2-3 光电检测装置的设计
• 2-3 恒温控制的实现
• 2-3-1 测温模块
• 2-3-2 加热模块
• 2-3-3 恒温控制
• 2-4 系统控制核心的选择
• 2-4-1 系统控制核心的确定
• 2-4-2 数据采集卡
• 2-5 本章小结
• 第三章 硬件电路设计
• 3-1 信号激励电路
• 3-1-1 信号调制
• 3-1-2 方波发生电路
• 3-1-3 LED 驱动电路
• 3-2 前置放大电路
• 3-2-1 前置放大电路的两种方案讨论
• 3-2-2 I/V 变换电路
• 3-2-3 模拟多路切换模块
• 3-3 信号调理电路
• 3-3-1 电压跟随电路
• 3-3-2 相敏检波电路
• 3-3-3 电压放大电路
• 3-4 数字控制电路
• 3-4-1 I/O 控制分配
• 3-4-2 电平转换电路
• 3-4-3 通道切换电路
• 3-4-4 其他数字电路
• 3-5 本章小结
• 第四章 系统整体性能分析
• 4-1 系统的误差来源
• 4-1-1 环境误差
• 4-1-2 机械结构误差
• 4-1-3 硬件误差
• 4-2 系统调试实验
• 4-3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5-1 结论
• 5-2 展望
• 参考文献
• 附录 A
• 致谢