量熱式生物傳感器的信號(hào)降噪與富集過(guò)程預(yù)測(cè)的研究.pdf

1、近年來(lái)，食品重金屬污染問(wèn)題已引起全世界的高度重視和深入研究，對(duì)不同種類食品和水體中的重金屬污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析研究，對(duì)于評(píng)價(jià)食品質(zhì)量、保護(hù)人類健康和維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于以上，一種基于流動(dòng)注射技術(shù)研發(fā)的新型富集、檢測(cè)一體化量熱式生物傳感器得到重要應(yīng)用。
　　 本文針對(duì)量熱式生物傳感器在采集信號(hào)時(shí)由于熱效應(yīng)產(chǎn)生的高頻隨機(jī)干擾問(wèn)題，采用Matlab中的小波變換消除干擾，并采取默認(rèn)閾值對(duì)分解后的小波系數(shù)進(jìn)行處理，

2、消除了外界干擾信號(hào);引入了改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法（L-M算法）預(yù)測(cè)富集過(guò)程的穿透曲線，并分析影響富集時(shí)間的因素，其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)闡述了量熱式生物傳感器系統(tǒng)的基本原理以及量熱式生物傳感器系統(tǒng)流路，并介紹量熱式生物傳感器系統(tǒng)的檢測(cè)流程，建立量熱式生物傳感器試驗(yàn)系統(tǒng),介紹試驗(yàn)裝置以及系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證系統(tǒng)保溫性、恒溫性、抗非特異性熱干擾性能以及系統(tǒng)靈敏度，均符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，為以后數(shù)據(jù)采集及信號(hào)研

3、究奠定基礎(chǔ)。
　　 (2)量熱式生物傳感器采集信號(hào)時(shí)，常常會(huì)伴隨著干擾噪聲，使目標(biāo)信號(hào)被掩埋，影響傳感器的性能。結(jié)合實(shí)際干擾信號(hào)的來(lái)源，選擇合理的小波消噪算法和參數(shù)，對(duì)含噪信號(hào)進(jìn)行小波分解、重構(gòu)，達(dá)到消除噪聲的目的。
　　 (3)為了得到精確的富集時(shí)間，運(yùn)用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，預(yù)測(cè)富集過(guò)程的穿透曲線進(jìn)而確定富集時(shí)間，通過(guò)熱信號(hào)、濃度和流速三個(gè)參數(shù)較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)穿透曲線，預(yù)測(cè)值與實(shí)際值偏差在±0.04mV范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果