【正文】 緣的陶瓷電阻或精密金屬膜電阻裝載一個(gè)抽真空的玻璃封裝內(nèi)。同時(shí)，與虛地點(diǎn)的連線也應(yīng)足夠短。電路板要采用高質(zhì)量的環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維板。通常在浮地端用一個(gè)110千歐姆的電阻或一個(gè)小電容接地，以加強(qiáng)對(duì)空間電磁場(chǎng)的屏蔽效果。其中靠近運(yùn)放的接陶瓷電容器，靠近電源的接電解電容器[10]。本系統(tǒng)采用帶通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。圖10 濾波電路Fig 10 Filter Circuit 主放大電路由于所檢測(cè)對(duì)象本身為微弱量，因而所得到的電量自然是小信號(hào)，一般不能直接用于采樣處理。其放大電路如圖11所示。 后續(xù)信號(hào)處理電路后續(xù)信號(hào)處理電路主要是對(duì)前面電路輸出地模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并顯示所得數(shù)字信號(hào)。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇根據(jù)系統(tǒng)測(cè)量的需要，我們選擇了模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC1549。具備自動(dòng)采樣保持功能，采取差分基準(zhǔn)電壓高阻輸入，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，實(shí)現(xiàn)低誤差的轉(zhuǎn)換。圖12 TLC1549引腳圖Fig 12 Pin Graph of TLC1549圖中CS是芯片選擇端，低電平有效；I/OCLOCK是輸入輸出時(shí)鐘；ANALOG IN是模擬信號(hào)輸入端，DATE OUT是轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端，在時(shí)鐘信號(hào)的作用下，前次轉(zhuǎn)換的結(jié)果以串行方式依次在該引腳輸出；REF+是基準(zhǔn)電壓的高端值加在該引腳；REF 是基準(zhǔn)電壓的低端值加在該引腳；VCC是正電源電壓。負(fù)基準(zhǔn)電壓，通常接地；總不可調(diào)整誤差為正負(fù)1LSB；工作環(huán)境溫度為060攝氏度。在串行接口把CS拉至有效時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)序開(kāi)始，允許I/OCLOCK并使DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。拍CLOCK從主機(jī)串行接口接收長(zhǎng)度在1016之間的輸入序列。在CS的下降沿，前次轉(zhuǎn)換的MSB出現(xiàn)在DATA OUT端。 微控制器選擇本系統(tǒng)采用單片機(jī)芯片AT89C51作為微控制器，它使美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4bytes可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)128bytes的隨即存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL公司高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLash存儲(chǔ)單元。 ADC與單片機(jī)的接口TLC1549與AT89C51的接口電路圖。由于單片機(jī)輸入、輸出電平時(shí)TTL電平，與計(jì)算機(jī)的RS232C比準(zhǔn)串行接口電氣規(guī)范不一致，本系統(tǒng)采用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)AT89C51單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的RS232標(biāo)準(zhǔn)接口通信電路。WYJ直流電源是一種電壓、電流連續(xù)可調(diào)。輸出電壓從O伏起調(diào)，輸出電壓在額定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。采用進(jìn)口富士模塊穩(wěn)壓，精度極高。該直流電源可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，大專(zhuān)院校實(shí)驗(yàn)室、研究所、郵電通訊和自動(dòng)化設(shè)備上使用。WYJ直流穩(wěn)壓電壓的技術(shù)參數(shù)如下：輸入電壓:AC110V、220V、380V士10%、060Hz任選；輸出電壓:DC 015V、030V、060V、0120V、0150V、0200V、0300V、0600V任選；固定輸出電壓:；輸出電流:1200A輸出路數(shù):120路任選；輸出顯示方式:指針、LED數(shù)碼管任選。從低噪聲角度考慮，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了光電檢測(cè)電路的前置放大電路、濾波部分。這些為將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)工作打下了基礎(chǔ)。 主程序模塊系統(tǒng)模擬電路部分輸出電壓，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)傳輸至單片機(jī)進(jìn)行處理，最后通過(guò)PC顯示出來(lái)。軟件流程圖如15所示：圖15 主程序流程圖Fig 15 Flow Diagram of Main Program AD轉(zhuǎn)換模塊在芯片選擇CS無(wú)效的情況下I/OCLOCK被禁止且DATA OUT處于高阻狀態(tài)。串行接口把輸入輸出時(shí)鐘序列提供給I/OCLOCK，并從DAIA OUT接收前次轉(zhuǎn)換結(jié)果[14]。開(kāi)始10個(gè)刀O時(shí)鐘提供采樣模擬輸入的控制時(shí)序。10位數(shù)據(jù)通過(guò)DATA OUT被發(fā)送到主機(jī)串行接口。如果犯CLOCK傳送大于10個(gè)時(shí)鐘長(zhǎng)度，那么在第10個(gè)時(shí)鐘的下降沿，內(nèi)部邏輯把DATA OUT拉至低電平以確保其余位的值為零。 通信模塊本系統(tǒng)通信模塊，采用PC作為主機(jī)，單片機(jī)作為從機(jī)。(2)確定數(shù)據(jù)傳送方式。(3)從機(jī)地址碼為OFIH。如圖17所示。從OFIH地址碼開(kāi)始發(fā)送，然后接收地址回送碼，如回送地址等于發(fā)送地址碼，則說(shuō)明與從機(jī)握手成功。圖16 TLC1549工作流程圖Fig 16 Operating Flow Diagram of TLC1549 單片機(jī)的通信軟件單片機(jī)的波特率要與PC機(jī)一致。串口設(shè)置為工作方式3，數(shù)據(jù)的傳送格式為11位，即1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位和作為數(shù)據(jù)/地址控制位的第9位。單片機(jī)在通信開(kāi)始階段，首先設(shè)置為傳送地址方式，等待接收地址，只有當(dāng)接收到本機(jī)的地址碼時(shí)，才回送本機(jī)地址給PC機(jī)，以作為應(yīng)答信號(hào)。其通信數(shù)據(jù)的約定要與PC機(jī)一致，即以什么樣的數(shù)據(jù)位結(jié)束標(biāo)識(shí)，多少位數(shù)據(jù)位一個(gè)數(shù)據(jù)塊或多少位數(shù)據(jù)進(jìn)行一次累加和校驗(yàn)。下面給出單片機(jī)查詢(xún)方式通信的主程序。6 光電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究利用所設(shè)計(jì)的農(nóng)藥殘留光電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)藥樣品進(jìn)行實(shí)際的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的電壓數(shù)據(jù)，建立起農(nóng)藥殘留濃度與光強(qiáng)(電壓)的數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)的可行性[16]。魯米諾過(guò)氧化氫發(fā)光體系:魯米諾在堿性溶液中可被過(guò)氧化氫氧化而處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)光，最大波長(zhǎng)為425nm。 測(cè)量實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)試劑魯米諾儲(chǔ)備液:sigma公司購(gòu)買(mǎi)，加入4g的氫氧化鈉，搖勻，定容到l000mL，避光一周后使用。圖18 從機(jī)通訊主程序Fig 18 Communication Main Program of Slave敵百蟲(chóng)儲(chǔ)備液(100mg/L):sigma公司購(gòu)買(mǎi)，溶于酒精中配置，冰箱中20攝氏度保存。過(guò)氧化氫儲(chǔ)備液(%):，搖勻，冰箱中4攝氏度保存。(2)測(cè)定方法打開(kāi)電源給系統(tǒng)預(yù)熱，為消除光電二極管暗電流的影響，進(jìn)行系統(tǒng)電壓調(diào)零。其測(cè)量結(jié)果如表l所示。由圖可以看出，呈現(xiàn)明顯的線性關(guān)系。將他們進(jìn)行對(duì)比并做誤差分析。同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)中采用光電倍增管靈敏度較高，檢出限低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)數(shù)量級(jí)，這是本系統(tǒng)的改進(jìn)方向[17]。但精度和靈敏度都不是太高，尤其在低濃度范圍內(nèi)，線性較差，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)。7 結(jié)論本文針對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)需要的現(xiàn)狀，應(yīng)用化學(xué)發(fā)光與光電檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了一種光電檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。主要工作如下：(1)綜述了農(nóng)藥殘留殘留檢測(cè)技術(shù)及光電檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀。(2)設(shè)計(jì)了農(nóng)藥殘留的光電快速檢測(cè)儀器，從噪聲方面考慮，選擇了低噪聲、暗電流隊(duì)級(jí)的光電二極管和低噪聲的運(yùn)算放大器。(3)對(duì)敵百蟲(chóng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量，靈敏度較高、線性度較好。(2)目前本系統(tǒng)還局限在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行農(nóng)藥殘留的研究，還不具備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)試的能力。參考文獻(xiàn)[1] [D]燕山大學(xué)，2005，10:12.[2] 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