一种基于FRET荧光检测装置属于光电检测领域与信号处理领域，目的在于解决现有技术存在的设备昂贵而笨重和检测流程复杂的问题。本发明专利技术的一种基于FRET荧光检测装置包括：探测部，探测部包括滤光片、光电二极管、前置放大电路、AD采集电路，光电二极管输出端与前置放大电路输入端相连；前置放大电路输出端与AD采集电路输入端相连；单片机系统，单片机系统包括单片机最小系统，AD采集电路输出端连接至单片机I/O口；通信部，通信部包括串口通信电路，单片机系统信号输出端与串口通信电路输入端相连接，单片机系统信号输入端与串口通信电路输出端相连接；和交互部，交互部包括PC，串口通信电路通过串口线与PC相连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电检测领域与信号处理领域，具体涉及一种自动连续水样采集装置。
技术介绍
水质监测是反映水环境状况的重要手段之一，目前水质监测一般采用指示剂滴定法、离子选择电极法、分光光度法。目前，市面上及科研领域还未提出一种基于荧光共振能量转移(FRET)原理的自动化水质检测装置。对基于FRET原理的水质检测的实验研究。Sensors and ActuatorsB:Chemical 中公开了一项名称为 Sensing of Hg2+and Ag+through a pH dependent FRETsystem (pH依赖型FRET体系对Hg2+和Ag+的检测)的文章，实现分子逻辑门的构建。该研究以6，7-二甲氧基-2，4--喹唑啉二酮(Q)为供体，光色素(L)为受体，在pH = 9的溶液中进行水溶液实验，通过荧光共振能量转移(FRET)效应，最终实现了 nmol量级下Hg2+和Ag+离子浓度的检测。但是上述研究仅仅是停留在实验阶段，对水样品的检测只能在实验室中完成，并且，检测过程中需要的设备昂贵而笨重，检测流程复杂因而不能走入市场。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于FRET荧光检测装置，解决现有技术存在的设备昂贵而笨重和检测流程复杂的问题。为实现上述目的，本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置包括:探测部，所述探测部包括滤光片、光电二极管、前置放大电路、AD采集电路，光电二极管输出端与前置放放大电路输入端相连；前置放大电路输出端与AD采集电路输入端相连；单片机系统，所述单片机系统包括单片机最小系统，所述AD采集电路输出端连接至单片机I/O 口 ；通信部，所述通信部包括串口通信电路，单片机系统信号输出端与串口通信电路输入端相连接，单片机系统信号输入端与串口通信电路输出端相连接；和交互部，所述交互部包括PC (个人计算机)，串口通信电路通过串口线与PC相连接;通过PC输入测量的参数，并发出测量指令，通信部将指令传送到单片机系统，单片机系统控制探测部开始检测，探测部探测到电压后，由单片机系统读取，并通过通信部将测得的电压上传至交互部，交互部将数据处理后，得出对污染物的检测结果。所述滤光片为带通滤光片，所述滤光片的通带与所述FRET荧光体系受体发出的焚光波段相同。所述滤光片对光电二极管的感光部分张开的立体角为180°。光电二极管响应波长范围覆盖所述FRET体系受体所发焚光波长。所述前置放大电路为负反馈放大电路，输入电阻为O ;所述前置放大电路输出为模拟电压值，调节反馈电阻的大小使输出的模拟电压值在AD采集电路的安全范围内。所述前置放大电路的输出的模拟电压值上限为AD采集电路的量程的80%。所述测量指令包括对探测部的控制指令、对结果数据的处理指令和对结果数据的保存指令。所述对污染物的检测结果包括污染物质名称、污染物浓度的测量值、测量值的偏差和污染物的相关国家标准。本专利技术的有益效果为:本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置利用FRET效应实现对水质的检测，利用FRET效应特异性强、灵敏度高的优势，提供一种可行性强、操作简单的具体的装置以及应用程序。荧光共振能量转移是一种非辐射能量跃迀，当供体发射谱与受体的接收谱存在重叠，且供体与受体之间的距离小于一定距离时，通常为l-10nm，供体荧光强度降低，受体荧光强度加强或猝灭。污染物质能够影响体系荧光强度，因此可以通过对体系荧光强度的测量来检测污染物质。由荧光共振能量转移技术所构建的生物传感器已广泛应用于无机离子的测定、食品药物安全性、检测蛋白质分析、癌症研究等诸多领域。本专利技术采用激光器作为激发光源，将样品放入样品池，检测设备便可将光信号转化成数字信号并输入计算机中，自动化完成对未知样品的测量。其中，滤光片对光电二极管感光部分张开的立体角近似为180°，减少了杂散光对检测的干扰；利用光电二极管输出短路电流与输入光强成正比的特性，并采用输入电阻为O的互阻放大电路，实现对光信号的线性放大；设计了针对水质监测装置的应用程序功能及操作步骤，实现自动化测量。本专利技术利用FRET效应特异性强、灵敏度高的特点，很好的弥补了传统检测方法中检测误差大、检测限高等缺点；检测设备体积小、价格低廉，无需在实验室中检测，无需光谱仪或分光光度计等高端仪器作为检测设备，能够自动测量水中污染物，具有很强的市场竞争力。【附图说明】图1为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置的信息流图；图2为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置结构图；图3为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置各部分连接图；图4为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置的污染物检测流程图；图5为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置中数据库维护流程图；图6为本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置的制度光强流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。参见附图1、附图2和附图3，本专利技术的一种基于FRET荧光检测装置包括:探测部，所述探测部包括滤光片、光电二极管、前置放大电路、AD采集电路，光电二极管输出端与前置放放大电路输入端相连；前置放大电路输出端与AD采集电路输入端相连；单片机系统，所述单片机系统包括单片机最小系统，所述AD采集电路输出端连接至单片机I/O 口 ；通信部，所述通信部包括串口通信电路，单片机系统信号输出端与串口通信电路输入端相连接，所述串口通信电路由串口通信芯片和外围电路构成，单片机系统信号输入端与串口通信电路输出端相连接；和交互部，所述交互部包括PC，串口通信电路通过串口线与PC相连接；通过PC输入测量的参数，并发出测量指令，通信部将指令传送到单片机系统，单片机系统控制探测部开始检测，探测部探测到电压后，由单片机系统读取，并通过通信部将测得的电压上传至交互部，交互部将数据处理后，得出对污染物的检测结果。所述滤光片为带通滤光片，所述滤光片的通带与量子点发出的荧光波段相同，使得通过滤光片的光为受体荧光。所述滤光片对光电二极管的感光部分张开的立体角为180°，以使得尽量少的杂散光进入光电二极管。光电二极管的半峰响应范围覆盖量子点所发焚光波长，其输出短路电流值与输入光强成线性关系，且斜率和截距不随温度、输入光通量而改变或改变很小，将光强转化为电压模拟量，并使输出电压模拟量线性反应输入光强。所述前置放大电路为负反馈放大电路，输入电阻为0，以使得光电二极管负载为0，输出为短路电流，最终实现线性放大光信号；所述前置放大电路输出为模拟电压值，并调节反馈电阻的大小使得输出的模拟电压值在AD采集电路的安全范围内。所述前置放大电路的输出的模拟电压值上限为AD采集电路的量程的80%。所述前置放大电路中的运算放大器选用斩波稳零运算放大器，提高信噪比。所述测量指令包括对探测部的控制指令、对结果数据当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于FRET荧光检测装置，其特征在于，包括：探测部，所述探测部包括滤光片、光电二极管、前置放大电路、AD采集电路，光电二极管输出端与前置放放大电路输入端相连；前置放大电路输出端与AD采集电路输入端相连；单片机系统，所述单片机系统包括单片机最小系统，所述AD采集电路输出端连接至单片机I/O口；通信部，所述通信部包括串口通信电路，单片机系统信号输出端与串口通信电路输入端相连接，单片机系统信号输入端与串口通信电路输出端相连接；和交互部，所述交互部包括PC，串口通信电路通过串口线与PC相连接；通过PC输入测量的参数，并发出测量指令，通信部将指令传送到单片机系统，单片机系统控制探测部开始检测，探测部探测到电压后，由单片机系统读取，并通过通信部将测得的电压上传至交互部，交互部将数据处理后，得出对污染物的检测结果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李威，王永奔，刘丽炜，冯悦姝，王嘉露，曲正，彭鑫，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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