[发明专利]一种食品中重金属含量快速检测平台及其检测方法

权利要求书

1.一种食品中重金属含量快速检测平台，其特征在于：

该检测平台包括电源电路(1)、触摸屏接口电路(2)，中央处理器(3)、CCD驱动电路(4)、信息存储电路(5)、电源电压检测电路(6)、充电电路(7)、LED光源驱动电路(8)、光电转换电路(9)和复位电路(10)；

其中，中央处理器(3)由主控集成电路U1，电容C1、C2、电阻R1以及晶振Y1组成，晶振Y1和电容C1、C2构成晶体振荡电路，晶振Y1的两端接主控集成电路U1的振荡端5，6引脚，为主控处理器U1提供振荡信号；

光电转换电路(9)由Q1、Q2将经高亮LED照射CCD采集到的电信号放大，后经过集成芯片U2进行差分放大后，经过由R13、C3组成的滤波电路滤去杂波，信后输出至AD转换器，模拟信号转化为数字信号后，由中央处理器(3)处理；电阻R12、R14用于调节光电信号的放大倍数；

信息存储电路(5)由集成电路U4、电阻R16和电容C6组成，信息存储集成电路的信号端7、9、16、17、18、8脚与中央处理器(3)连接，数据端口39、30、31、32、33、34、35、36与中央处理器(3)数据端口连接；

复位电路(10)由复位集成芯片U3、电阻R15、电容C5和开关组成，完成处理器工作工程中的手动复位；

电源电压检测电路(6)采用差动运算线性电路，由集成芯片U5、U6和电阻R16-R22组成，锂电池的电压经过电路中的线性电路和电压跟随器转换后输入到数据采集系统中，有中央处理器(3)处理，对电源电压进行检测；

充电电路(7)采用先恒流后恒压的方法对锂电池进行充电，采用Buck型DC／DC变换器，由MOSFET管和肖特基二极管两个组合开关管以及LC滤波器组成；

当正常工作时，电源电压VDD输入电压小于12V但高于8V时，中央处理器制定为内部锂电池供电，当电源电压VDD输入电压9V时，触摸屏提示电量不足，当电源电压VDD输入电压低于8V时，中央处理器U1关闭所有操作，显示必须进行充电；

当在充电状态下，主控集成电路会输出低电平使三极管、场效应管导通，外接电源经电源插座、电源开关、二极管、电阻对锂电池进行充电；

LED光源驱动电路(8)由集成芯片U9、U12为核心，结合外围电路，产生驱动高亮LED所需的电压，使得LED亮度稳定。

2.根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测平台，其特征在于：所述的充电电路(7)采用配备的锂电池进行供电，可以利用外界电源对电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测平台，其特征在于：所述的电源电压检测电路(6)可实时检测电池电量，电池电量信息显示在LCD触摸屏的右上角。

4.根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测平台，其特征在于：所述的光电转换电路(9)的作用是检测LED照射待测重金属离子溶液前后的光照强度，通过差分放大器进行放大后，信号经过模数转换由中央处理器进行数据采集和处理。

5.根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测平台，其特征在于：所述的信息存储电路(5)和触摸屏接口电路(2)的作用是存储检测的数据和显示设计的检测、分析软件，提供用户操控的人机交互界面。

6.根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测平台的检测方法，其特征在于：

所述的LED光源驱动电路(8)驱动光源照射经处理显色后的重金属-螯合剂复合物，经过光电转换电路(9)检测LED照射待测重金属离子溶液前后的光照强度，通过差分放大器进行放大后，信号经过模数转换由中央处理器(3)进行数据采集和处理，得到重金属的含量；

具体工作时，先将样品中的重金属离子与过量螯合剂形成可溶性的重金属-螯合剂复合物，然后将其与已经包被在酶标板上的重金属-螯合剂-蛋白质复合物竞争单克隆抗体的抗原结合位点，添加酶标二抗和底物显色；

当高亮LED照射经处理显色后的重金属-螯合剂复合物后，光线被重金属-螯合剂复合物吸收，照射到CCD驱动电路(4)上的光线减少，根据前后电信号的电压差，换算出被测重金属的含量。