基于频域荧光寿命的溶解氧检测技术的研究与应用

目录

声明

符号说明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 溶解氧检测仪国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 组织结构

第二章 相关原理及技术

2.1 溶解氧检测方法

2.1.1 滴定碘量法

2.1.2 电化学方法

2.1.3 光学检测方法

2.2 荧光淬灭法检测原理

2.2.1 荧光产生原理

2.2.2 荧光淬灭原理

2.2.3 荧光强度检测法

2.2.4 荧光寿命检测法

2.3 荧光寿命检测方法

2.3.1 时间相关单光子计数法

2.3.2 频闪技术

2.3.3 频域相调制法

2.4 硬件噪声分析

2.4.1 外部噪声分析

2.4.2 光电二极管噪声分析

2.4.3 集成运放电路噪声分析

2.5 常用光学结构分析

2.5.1 单波长双光源光学结构

2.5.2 双波长双光源光学结构

2.5.3 双光源检测方法

2.6 Spartan-6系列开发平台

2.7 本章小结

第三章 溶解氧检测硬件设计

3.1 设计目标及总体结构

3.1.1 设计目标

3.1.2 整体结构

3.2 单光源光学结构设计

3.3 电路原理设计

3.3.1 硬件电路设计方案

3.3.2 DA/AD转换电路

3.3.3 电压/电流转换电路

3.3.4 光电二极管接收电路

3.3.5 固定增益放大电路

3.3.6 可变增益放大电路

3.3.7 电源模块设计

3.3.8 信号传输模块设计

3.4 机械结构设计

3.5 本章小结

第四章 溶解氧检测方法及软件设计

4.1检测方法

4.1.1 荧光寿命频域设计与实现

4.1.2 最小二乘法设计与实现

4.2软件设计

4.2.1 需求分析

4.2.2 工作任务

4.3 驱动和控制信号设计

4.3.1 驱动信号产生

4.3.2 PGA增益控制

4.4 数字信号处理设计

4.5 数据通信设计

4.6本章小结

第五章 系统调试及实验结果

5.1 实验环境搭建

5.2 硬件实验调试

5.2.1 正弦驱动信号发生模块调试

5.2.2 微弱荧光信号接收模块调试

5.3 实验室溶解氧标定曲线建立

5.3.1 标定实验设计

5.3.2 标定结果及精度分析

5.4 响应特性曲线

5.4.1 稳定性和重复性

5.4.2 响应时间

5.5 抗干扰性能测试

5.5.1 温度影响

5.5.2 盐度影响

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结 论

6.2 展 望

参考文献

致 谢

作者简介

1 作者简历

2 攻读硕士学位期间的学术论文

3 部分参与的科研项目及获奖情况

4 发明专利及软著

学位论文数据集