【正文】 統(tǒng)工作流程 ............................................................................................................................................. 16 系統(tǒng)功能與指標 ........................................................................................................................................ 17 第三章 地溝油檢測系統(tǒng)的總體硬件架構 ..................................................................................................... 18 系統(tǒng)硬件組成框圖 ....................................................................................................................................... 18 系統(tǒng)硬件結構 ................................................................................................................................................. 19 檢測電極部分 ............................................................................................................................................. 19 信號源部分 ................................................................................................................................................. 20 正交矢量型鎖定放大器 ........................................................................................................................... 21 CPU及外設接口 ..................................................................................................................................... 23 系統(tǒng)占用資源情況 ....................................................................................................................................... 24 第四章 地溝油檢測系統(tǒng)的軟件架構及實現 ................................................................................................ 25 系統(tǒng)軟件流程圖 ............................................................................................................................................ 25 軟件各部分分析 ............................................................................................................................................ 25 電導率值計算 ............................................................................................................................................. 25 判斷地溝油 ................................................................................................................................................. 26 顯示報警 ...................................................................................................................................................... 26 第五章 系統(tǒng)測試方案及結果 ........................................................................................................................... 27 電導率傳感器檢測校準方案 ..................................................................................................................... 27 油脂萃取液水相電導率的測試 ................................................................................................................. 28 第六章系統(tǒng)改進方案及其工作的總結、展望 .............................................................................................. 33 4 檢測電極的非接觸式化 .............................................................................................................................. 33 多傳感器多參數檢測 ................................................................................................................................... 33 應用功能擴展 ................................................................................................................................................ 33 工 作總結 ......................................................................................................................................................... 34 參考文獻 ................................................................................................................................................................. 35 附錄： ..................................................................................................................................................................... 36 5 摘要： 設計了一種基于 SOPC 的地溝油檢測系統(tǒng)。所以 “ 地溝油 ” 是嚴禁用于食用油領域的 。 薄層色譜法 地溝油經高溫加熱或反復使用后會產生一些極性物質（如丙稀酰胺、多環(huán)芳烴、醛基等），雖經精煉也不易除去；而在合格食用植物油中幾乎沒有。由 表 可知地溝油與合格食用油經水萃取后的水相電導率有很大區(qū)別，合格食用油的水萃取液的水相電導率值都在 10μ S/cm 以下，而地溝油的水萃取液的水相電導率值都在 S/cm 以上，遠大于合格食用油的水萃取液的水下水相電導率。 鎖定放大器 為了檢測出電導率信號，本系統(tǒng)設計了一種檢測微弱信號的方案，即正交矢量型鎖定放大器。再經過進一步處理，依據電極的寬度 L便可得到待測液的電導率：LRg *1? 。 Nios Ⅱ 處理器具有完善的 軟件 開發(fā)套件，包括 編譯器 、 15 集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE）、 JTAG 調試器、 實時操作系統(tǒng) （ RTOS）和 TCP/IP 協(xié)議 棧。特點：解析度高，高速傳輸反應。 系統(tǒng)工作流程 由信號源發(fā)生器產生正弦激勵信號輸入到檢測電極一端，激勵信號經過待測油脂萃取液發(fā)生衰減并從另一端輸出；檢測電極上提出衰減信號經過信號放大器傳輸進入鎖定放大器，鎖定放大器的兩路正交同頻率參考信號由 NCO 核產生，經過鎖定放大器處理可得包含衰減幅值的電信號；電信號經過 Nios II 軟核 CPU計算處理轉換成電導率；而后，中央處理部分根據所得電導率判斷，被檢油脂是否為地溝油；結果通過顯示部分輸出，操作人員可通過輸入接口 查看更多檢測信檢 測電極 鎖定放大器 信號放大器 信號源發(fā)生器 Nios II 中央處理電路 顯示及輸入部分 17 息。 ,還提供了一個省電模式 ,因此減少功耗僅 20 mw。 else Cntr_CLK_ADC=0。 參 考 信 號 通 道相 敏 檢 波 19 0 176。 assign sum=a+b。 本系統(tǒng)的軟件部分代碼詳見附錄部分。 測試結果：測試 結果沒有進行最終的電導率值轉換，記錄的是相應測試的輸出電壓幅值。 應用功能擴展 本系統(tǒng)僅進行了對地溝油。 此測試使用了：乙醇、甲醇、甘油、甘醇、乙酸、丙酮、乙酸乙酯等萃取液。 顯示報警 CPU 將判斷結果輸出到觸控屏顯示端，顯示被測液的電導率的值，如果是地溝油則同時報警。 output signed[24:0] sum。鎖定放大器的具體電路實現包括：兩路相敏檢波電路，兩路低通濾波器，運算單元。s clk ///////////to create 828e39。這個外部參考選項提供了優(yōu)秀的增益和抵消匹配當用于多通道應用程序或應用程序在量需要調整。信號從檢測電極發(fā)出后，將經過 ADC 電路轉換成數字信號，而 NCO 核產生的正弦激勵信 號將經過 DAC 電路轉換成模擬信號。一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移。專用指令邏輯和本身 Nios Ⅱ 指令相同 ，能夠從多達兩個源寄存器取值，可選擇將結果寫回目標寄存器。將一定寬度的單電極浸沒在待測的油脂萃取液中，對其中一片極板施加一定頻率和幅度的正弦信號，通過待測油脂萃取液后所施加的正弦信號會發(fā)生衰減，通過測 定衰減系數便可得到電導率，具體轉換過程如下： Y 信號源 S 內阻 r 待測液R 傳感檢測單元 14 圖 信號轉換示意圖 如圖 所示，設信號源輸出的信號幅值為 A，內阻 r 已知，待測液的阻抗為 R， Y 為傳感檢測單元檢測的輸出幅值。其中 ??ts 為待測信號， ??tn 為信號 ??ts 中混入的噪聲， ??ty 為已知參考信號，則互相關輸出 )(?xyR 為： )()()()(21l i m ??? nysyTTTxyRRdttytxTR ???? ???? 。所以本設計采用電導率檢測法鑒別地溝油。張蕊 [8]等采用 GC 法 利用色譜柱對樣品中膽固醇和植物甾醇進行分離，從而鑒別樣品是否混有地溝油，結果表明，該法檢出限為摻有 10% 以上地溝油食用植物油樣品。 “ 過菜油 ” 之一的炸貨油在高溫狀態(tài)下長期反復使用，與空氣中的氧接觸，發(fā)生水解、氧化、聚合等復雜反應，致使油黏度增加，色澤加深，過氧化值