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酶传感器便携式农药浓度速测装置设计与试验

更新时间：2020-03-24 20:20:49 大小：6M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

喷雾监测和农产品农药浓度检测在某些时候都需要现场检测。现在农药浓度检测主要在实验室中检测，如色谱分析法、光谱分析法、生化测定法中的化学检测法、免疫分析法。实验室仪器检测虽然灵敏、准确，但检测一次的成本比较高，而且所需仪器笨重，不适合现场快速检测;适用于现场快速检测的速测卡等检测方法，则需要通过图像处理技术对显色变化进行处理进而定量检测农药浓度。

  目前，利用酶传感器检测农药浓度是应用于农药浓度快速检测的前沿方法。酶传感器能够实现现场检测和快速定性定量分析，有很好的发展方向。本文是在国家自然科学基金项目脱色反应成像表征内流混药浓度场均匀性的研究(31271620)资助下，在优化三电极电路模型的基础上，设计了酶传感器便携式农药浓度速测装置，对装置性能进行测试，并应用于农药浓度的现场检测分析。本文的主要工作如下:

  1、农药浓度速测装置设计

  首先对原有的三电极体系等效电路进行了优化，并针对温度的影响增加了热敏电阻。在这个模型的基础上，进行了控制电压、采样精度的测试。测试结果发现装置的控制精度电压的误差在4mV以内，采样电流值与实际真实的电流值误差1μA以内，因此该简化模型可以作为三电极系统的物理模型。

  基于农药浓度速测装置的便携性，本研究选取丝网印刷电极作为基底电极。对酶电极进行制备和修饰，同时确定了酶的固定方法，利用碳纳米管进行酶的固定;利用电化学方法中的循环伏安法分析了酶电极的性能，对修饰电极氧化还原峰进行测定。结果表明该碳纳米管的氧化还原峰电压为0.343V，在相同低频电势下检出农药浓度的最低限达0.1ng/mL。

  另外设计了农药浓度检测的酶电极配套电路，经过信号放大和处理，通过单片机MSP430实现了恒电位条件下的酶电极微电流信号测量。测量结果表明调理电路测量精度达10-8A，最大偏差小于4*10-8A，能够实现对农药浓度的定量检测。

  2、装置性能测定实验

  在实际测量中，针对毒死蜱农药，首先测定了装置在室温下检测装置可检出的线性浓度范围、装置检出浓度所需时间t(s)和最低检出限，然后对不同温度下检测进行了测定，画出了不同温度的I-t曲线。该装置在毒死蜱农药浓度为0.1ng/mL-0.12μg/mL范围内，测试出的酶抑制率与毒死蜱...

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