藻類(lèi)含量測量?jì)x的設計與實(shí)現

　　(3)對數據采集卡FCFR-USB2027的控制。在便攜式電腦上安裝信號采集卡FCFR-USB2027的設備驅動(dòng)，上位機軟件通過(guò)調用數據采集卡動(dòng)態(tài)鏈接庫的函數來(lái)實(shí)現對數據采集卡的操作。

　　(4)信號處理和水體樣品中3種藻類(lèi)含量的計算。

　　信號處理和藻類(lèi)含量計算方法

　　軟件通過(guò)數據采集卡FCFR-USB2027對熒光信號進(jìn)行采集后，將對應3個(gè)LED的含有噪聲的熒光信號數據存儲到3個(gè)文件中。在進(jìn)行信號處理時(shí)，軟件將3組數據提取出來(lái)，依次與標準的888.2Hz正弦信號的離散數據進(jìn)行互相關(guān)運算，則將含有噪聲的熒光信號中的有效信號提取出來(lái)，得到了對應3個(gè)LED的熒光信號的幅值。

　　設我們采集到的信號為x(n)，調制頻率標準正弦信號為是s(n)，二者的互相關(guān)函數為：

　　取N為某一較大的數值，依次取m=0，1，2，3…即求得x(n)與s(n)的離散互相關(guān)函數R_xs(m)，R_xs(m)幅值的一半即為熒光信號幅值。

　　經(jīng)過(guò)3次互相關(guān)運算，我們就得到對應超高亮LED陣列的3個(gè)LED的3個(gè)熒光信號強度F₁，F₂，F₃。而F₁，F₂，F₃與3種藻類(lèi)的濃度c₁，c₂，c₃滿(mǎn)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(yǔ)

　　本文采用正弦調制、高速USB數據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(lèi)含量測量儀的設計與實(shí)現，詳述了儀器的系統結構及儀器各部件的設計以及上位機軟件的設計。

　　參考文獻：
　　[1] 劉映.湖泊富營(yíng)養化及藍藻水華治理方法述評[J].黑龍江科技信息, 2009, 19: 185.
　　[2] 司馬偉昌,張玉鈞,王志剛,等.多波長(cháng)LED陣列光源葉綠素熒光探測儀電路的單片機實(shí)現木[J].儀器儀表學(xué)報,2007,28,(10)
　　[3] 王志剛,劉文清,張玉鈞,等.基于激發(fā)熒光光譜的浮游植物分類(lèi)測量方法[J].中國環(huán)境科學(xué),2008,28,(4):329-333
　　[4] 殷高方,張玉鈞,王志剛,等.基于熒光傳感方法的藻類(lèi)在線(xiàn)監測[J].科技導報,2010,(023):40-45
　　[5] 夏達英,王振先.海水葉綠素a現場(chǎng)測量?jì)x研究[J].海洋與湖沼,1997,28,(4):433-439