基于物联网技术的易腐食品阻抗检测仪分析

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近些年来,随着易腐食品安全问题的频繁发生,使得越来越多的消费者对易腐食品的安全问题产生担忧,解决食品质量安全问题已经成为社会普遍注的事情,为了让老百姓吃上“放心食品”,研究一套基于易腐食品质量安全的阻抗检测仪器,并建立一套自动化、标准化的食品安全追溯系统是十分必要的,且这种追溯系统要符合社会的需求,生物阻抗检测仪器的发展和物联网技术的慢慢成熟使得建立这种追溯系统成为可能。本文对基于物联网技术的食品质量检测系统进行了需求分析,设计了系统架构,建立了系统的功能模型,主要包括感知层、网络层与应用层模型,并根据追溯系统的原理设计了系统的信息模型,对五层信息模型中的信息采集层做了重点分析,进一步对实现该功能的关键技术做出了分析。基于易腐食品特有的生物电特性,综述现有的阻抗测量方法,分析了生物阻抗的检测原理,设计了一个阻抗检测仪,先利用AD8616作为前置调理电路,对信号起到放大和滤波作用;AD5933芯片作为采集的主芯片,通过其释放100kHz、2Vp-p的电压激励源作用于被测对象,把采集到的阻抗信号通过AD8606与AD8618芯片进行前期放大滤波;处理过的信号再传给AD5933进行包括AD转换在内的一系列转换与计算;以ARM920T内核为架构的STM32处理器对信号进行数据处理和传输;将最终得到的数据通过MAX232串口传输给上位机,以数字的输出方式进行实时显示。本文以猪表皮为样本验证了阻抗分析仪的精确性,通过测量猪肉表皮30组阻抗数值,得出了随着猪表皮的腐败程度的增加,生物阻抗值变大的结论,从而验证了阻值变化与猪肉新鲜度的相关性,表明易腐食品的质量与其生物阻抗特性存在密切的联系。本文设计的阻抗仪成本低、功耗小和携性方便,对于未来易腐食品检测具有重要意义。
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