一种有机磷农药残留检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种有机磷农药残留检测系统。
【背景技术】
[0002]在农林种植中，为了防治病虫害会用到大量的农药。有机磷农药是我国现阶段使用量最大的农药种类，但是农药残留会引起环境污染，而更大的问题是生产出的农作物中会残留有农药，这些农药残留达到一定量的浓度就会对人体健康产生危害。因此农药残留的污染问题已经受到了人们越来越多的重视。农药残留的检测最初多采用化学法、比色法和生物测定法，检测方法缺乏专一性，灵敏度也不高。后来的色谱法检测虽然检测精度高，但设备昂贵，且需专业人员操作，不利于在田间现场进行使用。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是:提供一种有机磷农药残留检测系统，基于酶电极设计，可用于田间现场的农药残留检测。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种有机磷农药残留检测系统，包括传感器、稳压器、电源、放大器、滤波器、A/D转换器、单片机、MAX232、LED显示芯片、LED显示屏和开关，基于酶电极设计，可用于田间现场的农药残留检测。
[0005]传感器是酶电极传感器，可以将待测液中的农药含量以电流的形式表现，并将电流信号传递给下一级电路。传感器工作时，需要被供给稳定的电压值，电源为传感器提供电压，稳压器用于稳定电源电压。放大器选用TI公司的OPA 129U型号，放大器的输入端与传感器相连，用于放大传感器传递过来的信号。滤波器选用LM124型，滤波器与放大器的输出端相连，利用滤波器滤去检测系统中的干扰信号，进而提高检测的精确度。滤波器的输出端连接到A/D转换器，A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号并传输给单片机。单片机选用STC89C52型，接收数字信号并处理信号，得出待测液的农药浓度值。LED显示芯片与单片机相连，接收单片机传递过来的信号并将信号送至LED显示屏显示。开关控制单片机工作；MAX232是一种串行接口芯片，作为单片机串行接口的转换芯片。
[0006]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种有机磷农药残留检测系统所述的传感器采用二电极结构的薄层电极作为酶电极的基础薄层电极。
[0007]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种有机磷农药残留检测系统所述的电源为可充电锂电池。
[0008]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种有机磷农药残留检测系统所述的述A/D转换器选用ADC0809CCN型号，采用双列直插封装。
[0009]本实用新型一种有机磷农药残留检测系统的有益效果为:
[0010]a.基于酶电极设计，专用于有机磷农药检测，检测对象专一；
[0011]b.可用于田间进行现场作业，使用方便；
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一种有机磷农药残留检测系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0013]在图1中，本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种有机磷农药残留检测系统，包括传感器、稳压器、电源、放大器、滤波器、A/D转换器、单片机、MAX232、LED显示芯片、LED显示屏和开关，基于酶电极设计，可用于田间现场的农药残留检测。
[0014]传感器是酶电极传感器，可以将待测液中的农药含量以电流的形式表现，并将电流信号传递给下一级电路。传感器工作时，需要被供给稳定的电压值，电源为传感器提供电压，稳压器用于稳定电源电压。电源是电池，为传感器提供直流电压。但是电池使用过程中电压会逐渐降低，使用稳压器将电压稳定在传感器需要的电压。酶电极传感器是用酶底物涂在薄层电化学电极上制成。利用酶的分子识别功能，可以有选择的测量单一对象测量结果准确。检测时，取待测液至电极的作电极上，然后将酶片覆盖于待测液上。有机磷水解酶能催化待测溶液中可能含有的有机磷农药水解，产生对硝基苯酚。反应进行一段时间后，如3分钟，反应即充分，之后取走酶片，向两个电极平面加磷酸盐缓冲液，并在两导电条间施压IV电压。对硝基苯酚是具有电化学活性的物质，当向电极两端施加IV的电压时，它在一定的电极电势下得电子而发生相对不可逆的还原反应，产生还原电流。测量、记录并分析该还原电流值，就可以定量测定溶液中有机磷农药的含量。
[0015]放大器选用TI公司的OPA 129U型号，放大器的输入端与传感器相连，用于放大传感器传递过来的信号。滤波器选用LM124型，滤波器与放大器的输出端相连，检测系统不可避免会受到外界干扰，干扰信号会使测量结果产生误差，利用滤波器滤去干扰信号，进而提高检测的精确度。A/D转换器选用ADC0809CCN型号，采用双列直插封装。滤波器的输出端连接到A/D转换器，A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号并传输给单片机。有机磷水解酶在酶电极产生的电流信号极其微弱，往往只有nA级，且易受背景信号的干扰。因此，本文采用TI公司的OPA 129U超低偏置电流差分运算放大器，对信号进行放大后传输。背景信号即外界的干扰信号是测量误差的主要来源，采用滤波器可以将干扰信号滤去。
[0016]单片机选用STC89C52型，接收数字信号并处理信号，得出待测液的农药浓度值。LED显示芯片与单片机相连，接收单片机传递过来的信号并将信号送至LED显示屏显示。开关控制单片机工作。MAX232是一种串行接口芯片，作为单片机串行接口的转换芯片。单片机的主要工作是存储检测到的电流大小与农药浓度的对应关系，控制A/D转换器采样，得出所采集的电流对应的农药浓度，并控制LCD显示。综合性价比考虑，单片机采用STC公司的STC89C52型号的单片机。单片机接收到采样电压值以后，将调用电压比较程序，得出该电压对应的溶液浓度值，并输出信号至LED显示芯片，LED显示芯片将结果传输至LED显示屏，以溶液中农药残留的浓度的形式显示检测结果。MAX232用于PC与单片机串行连接，通过PC可以对单片机操作，修改单片机指令，扩展单片机功能。
[0017]当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种有机磷农药残留检测系统，包括传感器、稳压器、电源、放大器、滤波器、A/D转换器、单片机、MAX232、LED显示芯片、LED显示屏和开关，其特征在于:传感器是酶电极传感器，可以将待测液中的农药含量以电流的形式表现，并将电流信号传递给下一级电路；传感器工作时，需要被供给稳定的电压值，电源为传感器提供电压，稳压器用于稳定电源电压；放大器选用TI公司的0PA129U型号，放大器的输入端与传感器相连，用于放大传感器传递过来的信号；滤波器选用LM124型，滤波器与放大器的输出端相连，利用滤波器滤去检测系统中的干扰信号，进而提高检测的精确度；滤波器的输出端连接到A/D转换器，A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号并传输给单片机；单片机选用STC89C52型，接收数字信号并处理信号，得出待测液的农药浓度值；LED显示芯片与单片机相连，接收单片机传递过来的信号并将信号送至LED显示屏显示；开关控制单片机工作；MAX232是一种串行接口芯片，作为单片机串行接口的转换芯片。
2.根据权利要求1所述的一种有机磷农药残留检测系统，其特征在于:所述传感器采用二电极结构的薄层电极作为酶电极的基础薄层电极。
3.根据权利要求1所述的一种有机磷农药残留检测系统，其特征在于:所述电源为可充电锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种有机磷农药残留检测系统，其特征在于:所述A/D转换器选用ADC0809CCN型号，采用双列直插封装。
【专利摘要】本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说涉及一种有机磷农药残留检测系统，基于酶电极设计，可用于田间现场的农药残留检测。传感器是酶电极传感器，可以将待测液中的农药含量以电流的形式表现，并将电流信号传递给下一级电路。放大器用于放大传感器传递过来的信号。滤波器与放大器的输出端相连，可滤去干扰信号，可提高检测的精确度。滤波器的输出端连接到A/D转换器，A/D转换器用于将模拟信号转换为数字信号并传输给单片机。单片机接收数字信号并处理信号，得出待测液的农药浓度值。LED显示芯片与单片机相连，接收单片机传递过来的信号并将信号送至LED显示屏显示。开关控制单片机工作；MAX232是一种串行接口芯片，作为单片机串行接口的转换芯片。
【IPC分类】G01N27-416
【公开号】CN204359745
【申请号】CN201520072756
【发明人】李羽, 王秀波, 刘太钢, 李忠朋
【申请人】李忠朋
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月2日