[实用新型]一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置，包括光源模块、光源检测模块、恒流电源模块、单片机模块、荧光接收模块以及荧光检测模块，所述恒流电源模块和所述光源检测模块均与所述单片机模块相连接，所述光源检测模块与所述光源模块相连接；所述荧光检测模块包括信号调理子模块、锁相检波子模块以及AD转换子模块，所述荧光接收模块与所述信号调理子模块相连接，所述信号调理子模块与所述锁相检波子模块相连接，所述锁相检波子模块与所述AD转换子模块相连接，所述锁相检波子模块与所述AD转换子模块均与所述单片机模块相连接。本实用新型采用上述结构的一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置，可靠性高，测量精度高。

技术领域

本实用新型涉及检测技术，特别是涉及一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置。

背景技术

近年来，由于湖泊频繁爆发水患给工农业生产造成极大损失，并严重危害人民的生命健康安全。因此，准确、快速测量藻浓度并及时预报藻类生长状态是一项具有重要意义的工作。叶绿素是藻类进行光合作用的主要色素，其含量可以用来衡量水体中藻类的浓度，进而反映水体富营养化程度。水体叶绿素浓度的准确检测具有重要意义。叶绿素荧光法因其灵敏度高、速度快、实时性好且非侵入性的特点，成了进行叶绿素浓度测量的有效手段。但是，由于叶绿素荧光非常微弱，且易受到环境光的干扰，同时受到光源衰减的影响，使得测量精度差。因此，如何进行叶绿素荧光的准确检测就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置，可靠性高，测量精度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置，包括恒流电源模块、单片机模块、光源模块、光源检测模块、荧光接收模块以及荧光检测模块，

所述恒流电源模块和所述光源检测模块均与所述单片机模块相连接，所述光源检测模块与所述光源模块相连接；

所述荧光检测模块包括信号调理子模块、锁相检波子模块以及AD转换子模块，所述荧光接收模块与所述信号调理子模块相连接，所述信号调理子模块与所述锁相检波子模块相连接，所述锁相检波子模块与所述AD转换子模块相连接，所述锁相检波子模块与所述AD转换子模块均与所述单片机模块相连接。

优选的，所述恒流电源模块采用LT1521CS8-5芯片和LT1521CS8-3.3芯片，所述光源模块为LED灯，所述光源检测模块包括线性光耦器件LOC110P 和三极管放大电路，所述线性光耦器件LOC110P通过所述三极管放大电路与单片机模块相连接，所述线性光耦器件LOC110P与所述LED灯相连接。

优选的，所述荧光接收模块为荧光接收光电二极管，所述信号调理子模块包括有源带通滤波电路和放大电路，所述荧光接收光电二极管与所述有源带通滤波电路相连接，所述有源带通滤波电路与所述放大电路相连接。

优选的，所述锁相检波子模块采用ADA2200芯片，所述ADA2200芯片与所述放大电路相连接，所述AD转换子模块采用AD7791B芯片，所述 AD7791B芯片与所述ADA2200芯片相连接。

优选的，所述AD7791B芯片与所述ADA2200芯片均与所述单片机模块相连接，所述单片机模块采用STM32L476芯片，所述STM32L476芯片通过串口模块与上位机和显示屏相连接。

因此，本实用新型采用上述结构的一种基于锁相技术的叶绿素含量测量装置，具有一下优点：

1、采用恒流电源模块作为装置电源，保证LED灯激发的光源稳定，并可以消除环境背景干扰光的影响。

2、设置有光源检测模块，通过光源检测模块实时检测LED灯的亮度，当随着时间的增加LED灯亮度降低时，调整三极管放大电路的放大倍数，从而适应性的提高光源强度，解决了光源衰减问题，提高测量精度。