藻類含量測量儀的設計與實現(xiàn)
(3)對數(shù)據(jù)采集卡FCFR-USB2027的控制。在便攜式電腦上安裝信號采集卡FCFR-USB2027的設備驅(qū)動,上位機軟件通過調(diào)用數(shù)據(jù)采集卡動態(tài)鏈接庫的函數(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集卡的操作。
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/147858.htm(4)信號處理和水體樣品中3種藻類含量的計算。
信號處理和藻類含量計算方法
軟件通過數(shù)據(jù)采集卡FCFR-USB2027對熒光信號進行采集后,將對應3個LED的含有噪聲的熒光信號數(shù)據(jù)存儲到3個文件中。在進行信號處理時,軟件將3組數(shù)據(jù)提取出來,依次與標準的888.2Hz正弦信號的離散數(shù)據(jù)進行互相關運算,則將含有噪聲的熒光信號中的有效信號提取出來,得到了對應3個LED的熒光信號的幅值。
設我們采集到的信號為x(n),調(diào)制頻率標準正弦信號為是s(n),二者的互相關函數(shù)為:

取N為某一較大的數(shù)值,依次取m=0,1,2,3…即求得x(n)與s(n)的離散互相關函數(shù)Rxs(m),Rxs(m)幅值的一半即為熒光信號幅值。
經(jīng)過3次互相關運算,我們就得到對應超高亮LED陣列的3個LED的3個熒光信號強度F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3。而F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3與3種藻類的濃度c1,c2,c3滿足:
解三元一次方程組可得:




軟件流程
上位機軟件流程圖如圖4和圖5示。
結語
本文采用正弦調(diào)制、高速USB數(shù)據(jù)采集卡和離散信號軟件處理的儀器方案,基于葉綠素熒光效應,完成了藻類含量測量儀的設計與實現(xiàn),詳述了儀器的系統(tǒng)結構及儀器各部件的設計以及上位機軟件的設計。
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