农药残留检测仪的制作方法

文档序号:11195289阅读:857来源:国知局
农药残留检测仪的制造方法与工艺

本实用新型属于检测仪器领域;具体涉及一种农药残留检测仪。



背景技术:

农药残留是施用于作物上的农药,其中一部分附着于作物上,一部分散落在土壤、大气和水等环境中,环境残存的农药中的一部分又会被植物吸收。残留农药直接通过植物果实或水、大气到达人、畜体内,或通过环境、食物链最终传递给人、畜。人体每天都根从食物中摄取营养素满足身体的需要,根据中国营养学会推荐人体需要1斤左右的蔬菜水果,蔬菜水果是维生素C的主要来源,人体每天残留农药的类型主要是有机磷类和有机氯类。食用少量的残留农药,人体自身会降解,不会突然引起急性中毒,但长期食用没有清洗干净带有残留农药的农产品,必然会对人体健康带来极大的危害。

传统的农药残留检测仪采用酶抑制原理和光电比色法原理研制而成。在一定条件下,有机磷和氨基甲酸类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正相关。正常情况下,酶催化神经传导代谢产物(乙酰胆碱)水解,其水解产物与显色剂反应,产生黄色物质,用分光光度计测定412nm下吸光度随时间的变化值,计算出抑制率,通过抑制率可以判断出样品中是否含有有机磷或氨基甲酸酯类农药的残留。可以实现有机磷及氨基甲酸酯类农药残留量的现场快速检测,优点在于检测限低、精度高、灵敏度也较强;缺点是使用场合有限,在进行实地检测时,其体积笨重、操作要求高,需要相关专业人员协同操作,不能满足现场快速检测的要求。



技术实现要素:

本实用新型目的是提供一种电流型酶电极生物传感器的农药残留检测仪,简化了以往的检测过程,能精确实现对果蔬农药残留量进行定量检测,而且操作简单,实用性强。

上述的目的通过以下技术方案实现:

一种农药残留检测仪,包括酶电极传感器,所述的酶电极传感器的一端连接恒电位仪,所述的酶电极传感器的另一端连接电流电压转换电路,所述的电流电压转换电路连接二级放大电路,所述的二级放大电路连接二级低通滤波电路,所述的二级低通滤波电路连接AD转换电路,所述的AD转换电路连接单片机控制电路,所述的单片机控制电路连接液晶显示屏、打印机、按键、电源、温度传感器,所述的温度传感器连接加热器。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的恒电位仪电位输出电压为100~1000mV。当给酶电极提供1V的工作电压时,待测液中的对硝基苯酚在该电极电势下发生相对不可逆的氧化还原反应,由此产生待检测的微弱电流信号通过检测电路对该信号进行电流电压转换、二级放大和低通滤波、能够输出范围在0~5V之间的电压至A/D转换器。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的电流电压转换电路中的运算放大器是OP07低噪声双极性运算放大器,其差分输入电阻为33MΩ,偏置电流为1.8nA,增益典型值为104dB,共模抑制比110dB,具有非常低的输入失调电压,最大为25μV。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的二级放大电路中的运算放大器是AD622运算放大电路;通过改变RV的阻值,调整仪表放大器的倍数,改变输出电压的大小,最后得到0~5V范围的电压。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的二级低通滤波电路是有源电路,通过引入适当的正反馈,使得滤波电路有一定的放大作用,又不产生自激振荡而导致电路不稳定。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的AD转换电路中的转换芯片是16位A/D转换芯片AD7705,该芯片内置可编程的增益放大器、数字滤波器和校准选项,提高了系统的检测精度。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的单片机控制电路中的单片机型号是STC89C52。在本实用新型酶电极与待测液反应后的微电流信号经检测电路放大,滤波后,得到的电压信号经过采样送至单片机处理,最后以待测液中有机磷农药浓度的形式显示出来。所述的单片机控制电路控制液晶显示屏、打印机、按键、电源、温度传感器和加热器。

本实用新型所述的农药残留检测仪,所述的酶电极传感器上滴加农药检测样本。水解酶电极测试一致性好,检测结果具有可重复性;通过电流电压转换电路、次级放大电路和低通滤波电路,能很好的提取酶电极反应得到的零到几百纳安之间的微电流信号;简化了以往的检测过程,能精确实现对果蔬农药残留量进行定量检测,精度高,而且操作简单,实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的系统工作原理框图;

图2为本实用新型的电流电压转换电路图;

图3为本实用新型的二级放大电路图;

图4为本实用新型的二级低通滤波电路图;

图5为本实用新型的AD转换电路;

图6为本实用新型的单片机控制电路图。

具体实施方式

具体实施方式一:

一种农药残留检测仪,包括酶电极传感器1,所述的酶电极传感器的一端连接恒电位仪2,所述的酶电极传感器的另一端连接电流电压转换电路4,所述的电流电压转换电路连接二级放大电路5,所述的二级放大电路连接二级低通滤波电路6,所述的二级低通滤波电路连接AD转换电路7,所述的AD转换电路连接单片机控制电路8,所述的单片机控制电路连接液晶显示屏9、打印机10、按键11、电源12、温度传感器13,所述的温度传感器连接加热器14。

本实施方式所述的农药残留检测仪,所述的恒电位仪的输出电压为100~1000mV;所述的电流电压转换电路中的运算放大器是OP07低噪声双极性运算放大器;所述的二级放大电路中的运算放大器是AD622运算放大电路;所述的二级低通滤波电路是有源电路;所述的AD转换电路中的转换芯片是16位A/D转换芯片AD7705;所述的单片机控制电路中的单片机型号是STC89C52。

本实施方式所述的农药残留检测仪,所述的酶电极传感器上滴加农药检测样本。

具体实施方式二:

根据实施方式一所述的农药残留检测仪,所述的电流电压转换电路Rf反馈电阻阻值为100kΩ,Cf反馈电容取值为100nF,R3为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置,控制零点误差的平衡电阻,可调电阻用来给OP07调零,使零输入时输出也相应为零。

具体实施方式三:

根据实施方式一所述的农药残留检测仪,所述的二级低通滤波电路滤波电路截止频率fP=50Hz,滤波电路的最适品质因数Q=0.7,C1=C2=1μF,R1=R2=R3=R4=10KΩ。

具体实施方式四:

根据实施方式一所述的农药残留检测仪,所述的加热器能够加热待测液体,保持待测溶液在恒定的温度下进行检测,减小测量误差。

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