[发明专利]一种食品菌群快速检测装置

说明书

本申请涉及一种食品菌群快速检测装置，包括信号提取电路、阈值判断电路和级联放大电路。本次设计的一种食品菌群快速检测装置，首先，其信号提取电路通过外部传感器采集培养液或被测样品液的阻值范围；其次，其阈值判断电路以培养基中的培养液的固有阻抗为检测参数，当细菌正常代谢时，会将培养基内的营养成分转化为细菌代谢终产物，使培养基中电导性增高，从而导致培养液阻抗下降，最后以培养液阻抗的变化为判断信号，实现电路功能；最后，级联放大信号能够将前级阈值判断电路产生微弱信号大幅度放大，降低在信号传输过程中受到干扰而导致信号失真。本申请采用信号传感的方法检测食品中的菌落，起到了快速、准确、稳定、可靠的技术效果。

技术领域

本申请涉及针通过信号传感对食品微生物的检测与测量的领域，具体涉及一种食品菌群快速检测装置。

背景技术

食品是人类生命活动的能源，食品安全是直接关系到民生健康和社会稳定的重大公共安全问题。我国食品微生物学检验包括菌落总数、大肠菌群、致病菌三个体系，其中大肠菌群是作为食品被粪便污染的指标提出的，主要是以该菌群的检出情况来表示食品中是否存在粪便污染，是贫家食品卫生质量的重要依据之一。有效控制视频中大肠菌群数目，是降低食源性实物中毒风险的重要手段。因此本文依据电阻抗测量法进行改进，将电阻抗测仪与电子计算机联用，可以快速测出被检测液中的菌落，同时利用高精度检测仪，可以提高检测的精度。

如图1所示，为现有技术中的信号提取电路，利用放大器U2A和放大器U2B为核心，实现信号滤波和信号放大两大功能，但电路整体发杂，输入端信号采集不连续，信号提取精度差。

如图2所示，为现有技术的动态比较器电路，在功能上共有动态与放大电路和比较电路两大部分，以场效应晶体管为核心晶体管，同时，大量采取电容滤波，降噪强，功耗低，然而，各个元器件之间信息互通性差，自动化程度低。

发明内容

(一)技术问题

1.现有技术，存在操作复杂、采样间断的缺点。

2.现有技术，自动化程度低。

3.现有技术，灵活性差，可修改度低。

(二)技术方案

针对上述技术问题，本申请提出一种食品菌群快速检测装置，包括信号提取电路、阈值判断电路和级联放大电路，具体通过传感器采集培养液或被测样品液内变化的阻值后，采样信号会首先在信号提取电路，进行信号的初步处理，主要进行滤波和初步放大。利用电容和三极管的特性。之后信号输入到阈值判断电路,滑动变阻器R11和开关S1以及电阻R12，都可以控制阈值判断的精度。信号经过级联三极管Q5和三极管Q3的判断后，进入段最后级联放大电路。此模块中，信号主要通过运算放大器和串联三极管构成的甲类放大器进行放大，最终通过阻容滤波进行输出，即提高了信号的抗干扰能力，同时也保持了信号的稳定。

信号提取电路，主要通过外部传感器检测采集培养液或被测样品液的内阻值范围。信号从INPUT端输入，之后经过阻容滤波电路，输入到三极管Q7中。经过第一级放大后输入到共射级三极管Q4，再共射级进行稳定后，输出到电容C4。

阈值判断电路，正常情况下培养基中的培养液会存在一定的阻抗，由于菌群自身的新陈代谢，培养基内的营养成分转化为细菌代谢终产物，使培养基中电导性增高，而电阻随之降低。因此，阈值判断电路会依据传输的阻值范围，产生不同的判断信号。经过第一级对信号的初步处理，信号通过滑动变阻器将信号连接到阈值判断模块。滑动变阻器R11是电路的检测精度的第一控制点，改变电阻的大小可以改变输入到阈值判断模块信号的大小。信号经过电容C9输入到级联三极管Q5和三极管Q3的开关判断电路，它会根据信号电压的值，进行准确的信号提取和判断同时三极管Q3的集电极连接一个开关。开关断开时，只有一个三极管Q5接入电路，判断精度会相对下降，开关闭合时，会构成级联开关，对输入信号进行判断。信号最后输出到电容C8中，作为模块的输出稳定滤波。