【正文】 多傳感器多參數(shù)檢測(cè) 本系統(tǒng)只掛載了一個(gè)電導(dǎo)率檢測(cè)傳感器，僅能通過電導(dǎo)率進(jìn)行一維傳感參數(shù)的檢測(cè)，對(duì)被測(cè)液體的物質(zhì)組成不能做準(zhǔn)確的，結(jié)構(gòu)化的分析。 表 常用純液體的電導(dǎo)率 液體名稱 (Name of liquid) 溫度(Temperature) /℃ 電導(dǎo)率 (Conductivity) /(S/cm) 液體名稱 (Name of liquid) 溫度(Temperature) /℃ 電導(dǎo)率 (Conductivity) /(S/cm) 乙基溴 108 苯 108 乙基碘 108 苯乙醚 108 亞乙基二氯 108 苯甲酸 109 乙 胺 107 苯甲酸 乙酯 109 乙 酐 106 苯甲酸 109 被測(cè)液電導(dǎo)率 名稱 溫度 /℃ 電導(dǎo)率 /S/cm 乙 醇 25 109 甲 醇 18 105 甘 油 25 108 甘 醇 25 107 乙 酸 0 109 25 108 丙 酮 18 108 25 108 乙酸乙酯 25 109 30 芐酯 乙 腈 106 苯甲醛 107 乙 酯 1013 苯 胺 108 乙酰乙酸乙酯 108 苯 酚 108 乙酰苯 109 松節(jié)油 1013 乙酰氯 107 鄰甲苯 胺 106 乙酰胺 105 正庚烷 1013 乙酰溴 106 油 酸 1010 乙 醇 109 草酸二 乙酯 107 乙 酸 109 茜 素 106 108 呱 啶 107 乙酸甲酯 106 氨 107 乙酸乙酯 109 烯丙醇 10 – 6 乙 醛 106 萘 1010 二乙基胺 109 硫 1012 二甲苯 1015 1011 二氯化硫 108 107 二氯乙酸 108 硫化氫 . 1011 二氯乙醇 15 硫氰酸甲酯 106 二硫化碳 1018 硫氰酸乙酯 106 丁子香酚 108 異硫氰酸乙酯 107 異丁醇 108 異硫氰酸苯酯 106 三甲基氨 1010 硫酰氯SO2Cl2 108 己 腈 106 硫 酸 102 三氯乙酸 109 硫酸二甲酯 107 31 三氯化砷 106 硫酸二乙酯 107 三溴化砷 106 硝基甲烷 107 正己烷 1018 硝基苯 109 水 108 硝酸甲 脂 106 水楊醛 107 硝酸乙 酯 107 壬 烷 108 鄰或?qū)ο趸妆? 107 丙 腈 107 氯 1016 丙 酮 108 氯乙醇 107 108 氯乙酸 106 正丙醇 108 氯化乙烯 108 108 氯化氫 108 異丙醇 106 氯 仿 108 正丙基溴 108 間氯苯胺 108 丙 酸 109 氰 109 丙 醛 107 氰化氫 106 戊 烷 1010 喹 啉 108 異戊酸 1013 硬脂酸 1013 甲 苯 1014 碘 1010 甲基乙基酮 107 碘化氫 . 107 甲基碘 108 蒎 烯 1010 甲酰胺 106 蒽 1010 甲 醇 107 溴 1013 甲 酸 105 溴化乙烯 1010 105 溴 苯 1011 對(duì)甲苯胺 108 溴化氫 109 間甲酚 108 煤 油 108 鄰甲氧 107 碳酸二 108 32 基苯酚 乙酯 甘 油 108 鎵 36,800 甘 醇 107 傘花烴 108 石 油 1013 磺酰氯 106 四氯化碳 1018 糖 醛 106 光 氣 109 磷 107 表氯醇 108 磷酰氯 106 33 第六章系統(tǒng)改進(jìn)方案及其工作的總結(jié)、展望 本系統(tǒng)核心在數(shù)字化的微弱信號(hào)檢測(cè)部分，以數(shù)字化的鎖定放大器為基礎(chǔ)檢測(cè)油脂萃取液的水相電導(dǎo)率，以鑒別地溝油。 測(cè)試結(jié)果： 低通濾波器輸入輸出記錄 imput/v 示波器測(cè)試 Vmax/v Vpp/v Vmin/v value/v 3 2 1 28 y = + y = + y = + y = + 012340 1 2 3 4VmaxVppVminValue線性 ( V m a x )線性 ( V p p )線性 ( V m i n )線性(Value) 圖 低通濾波器的輸出值及線性擬合曲線 由低通濾波器輸出的值以線性擬合的結(jié)果，可知輸出的幅值數(shù)值與輸入的激勵(lì)信號(hào)幅值呈線性關(guān)系。 檢測(cè)電極與 DE2 開發(fā)平臺(tái)相聯(lián)， 電極檢測(cè)的數(shù)據(jù)交由以 SOPC 技術(shù)為核心搭建的數(shù)字化信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算并作出判斷，結(jié)果將通過電阻式觸控屏輸出。其中用到濾波算法，取峰值算法。 CPU 及外設(shè)接口 本系統(tǒng)的 CPU 由 Nios II 軟核 CPU 構(gòu)成，外加外設(shè)接口電路。 IQ平 方平 方求 和2I 2Q開 方 運(yùn) 算22IQ? 22IQ? 運(yùn)算單元結(jié)構(gòu)圖 乘法電路與相敏檢波電路一樣，在此不再贅述。本系統(tǒng)的數(shù)字乘法器的Verilog HDL 描述如下： module multi_exp(data_small,data_big)。 C 。//clock of frequency is 200k end //////////ADC DATA IN /////////////////////// always(negedge CLK_ADC) begin if(CS==1) DATA_Output=DATA_Input。 output reg CLK_ADC。它采用 12位并行輸入，雙緩沖器輸入邏輯結(jié)構(gòu)，支持緩沖讀取，此外， DAC7621 提供了一個(gè) CS片選 引腳， CLR 清除緩沖引腳，當(dāng)清除緩沖后輸出為 0V，工作溫度范圍： – 40176。 ADS828 是一個(gè) 10 位的 CMOS 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，單電源 +5V 供電，轉(zhuǎn)換器提供了卓越的性能和單端輸入和可以使用差分輸入。 18 第三章 地溝油檢測(cè)系統(tǒng)的總體硬件架構(gòu) 本系統(tǒng)由友晶公司制造的 DE2 這塊經(jīng)典的 FPGA 開發(fā)板平臺(tái)搭建，在 DE2 平臺(tái)上的 Cyclone II EP2C35F672C6 芯片內(nèi)嵌入了一個(gè) Nios II 軟核 CPU，并通過硬件語言編程實(shí)現(xiàn) NCO 核，正交矢量型鎖定放大器，帶通濾 波器等數(shù)字電路，以及外部檢測(cè)電極與 ADC 轉(zhuǎn)換電路等少量外部模擬電路構(gòu)成。 由于本系 統(tǒng)不要復(fù)雜的顯示與操作輸入，所以本系統(tǒng)采用價(jià)格便宜，控制簡(jiǎn)單的電阻式 TFT 觸控屏。五線電阻觸摸屏有高價(jià)位和對(duì)環(huán)境要求高的缺點(diǎn)。特點(diǎn)：高解析度，高速傳輸反應(yīng)。 以 Nios II 為基礎(chǔ)的處理部分足以完成對(duì)數(shù)據(jù)處理，對(duì)信號(hào)控制的任務(wù)。 特別是， Nios Ⅱ 系列支持使用專用指令。本系統(tǒng)是以 DE2 開發(fā)板為開發(fā)平臺(tái)，基于 FPGA 強(qiáng)大的數(shù)字電路設(shè)計(jì)功能，本系統(tǒng)采用 Altera 公司提供 NCO（數(shù)控震蕩器）核設(shè)計(jì)可控信號(hào)源部分，產(chǎn)生一路電極輸入激勵(lì)信號(hào)和兩路正交同頻率的正弦信號(hào)。 由上述分析可知，當(dāng) srff? 時(shí)，輸出為直流信號(hào)，且 I 與 Q 只與參考信號(hào)與待測(cè)信號(hào)幅度、相位有關(guān)。 乘法器 積分器 延時(shí)器 X(t) Y(t) ??tRxy 12 信 號(hào) 通 道0 176。 互相關(guān)函數(shù)： ? ? ? ? ? ?? ?tYsXEtsR *, ? 其中 X(t)為 隨機(jī)過程 ， E(X(t))為期望，Y(t)為另一隨機(jī)過程 。 9 表 油樣水萃取液的電導(dǎo)值（μ S/cm） 油樣 溫度 /℃ 24 26 28 地溝油 魯花花生油 胡姬花花花生油 ?？敌谴蠖褂? 油煙機(jī)煙氣油 10 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及整體架構(gòu) 電導(dǎo)率檢測(cè)方案 依據(jù)油脂的萃取水 相電導(dǎo)率的大小，可以檢測(cè)出地溝油。胡小泓 [14]等通過研究發(fā)現(xiàn)，食用油受到污染程度越嚴(yán)重，電導(dǎo)率就越大，兩者呈良好線性關(guān)系；但只能用于潲水油含量 20% 以上樣品。黃軍 [11]等利用色譜柱分離拖尾成分進(jìn)行紅外分析，發(fā)現(xiàn)潲水油極性化合物遠(yuǎn)大于食用植物油，是正常食用油所不含醛、酮類化合物。王樂 [7]利用核磁共振對(duì)餐飲廢油中地溝油、泔水油及三種食用油在 10℃和 0℃下測(cè)定固體脂肪指數(shù)（ SFC 值），結(jié)果表明，地溝油和泔水油 SFC 值遠(yuǎn)大于食用油。根據(jù)所查資料 [2]了解有以下方法。地溝油可分為三類：一 、 是狹義的地溝油，即將 下水道 中的油膩漂浮物或者將賓館、酒樓的剩飯、剩菜（通稱泔水）經(jīng)過簡(jiǎn)單加工、提煉出的油；二 、 是劣質(zhì) 豬肉 、豬內(nèi)臟、豬皮加工以及提煉后產(chǎn)出的油；三 、 是用于油炸食品的油使用次數(shù)超過一定次數(shù)后，再被重復(fù)使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。本系統(tǒng)以正交矢量鎖定放大器為檢測(cè)信號(hào)的核心，以數(shù)字化的系統(tǒng)檢測(cè)微弱信號(hào)，通過檢測(cè)電導(dǎo)率實(shí)現(xiàn)地溝油的快速定性檢測(cè)，并通過觸控屏輸出檢測(cè)結(jié)果。 1 湖北大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 ALTERA 杯SOPC 專題競(jìng)賽 設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目：基于 SOPC 的 地溝油檢測(cè) 系統(tǒng) 學(xué) 校：湖北民族學(xué) 院 20xx 年 10 月 19 日 2 SOPC 大賽設(shè)計(jì)原創(chuàng)性說明 本小組鄭重聲明：所提交的設(shè)計(jì)報(bào)告，是本小組成員在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。借助于Altera 公司的 Cyclone II 2C35 型 FPGA 芯片豐富的片上資源，將本系統(tǒng)的信號(hào)處理部分完全數(shù)字化，使系統(tǒng)微型化、集成化，便于檢測(cè)人 員操作與攜帶。 “ 地溝油 ” 是質(zhì)量極差、 極不衛(wèi)生，過氧化值、酸價(jià)、水分嚴(yán)重超標(biāo)的非食用油。 重金屬檢測(cè)法 重金屬含量超標(biāo)是地溝油主要特征之一。 膽固醇含量檢測(cè)法 地溝油通常為多種動(dòng)、植物油脂混合物，含有大量動(dòng)物油脂。據(jù)鳳凰網(wǎng)報(bào)道，日前，上海一家公司應(yīng)用此法推出一種 10 分鐘便可檢測(cè)地溝油試紙，當(dāng)油品有明顯極性組分拖尾現(xiàn)象時(shí)，即可判別是否為劣質(zhì)油。 基本檢測(cè)原理 重金屬檢測(cè)法、脂肪酸