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一种用于光 生物反应器的二 氧化 碳检测调节电路

阅读：602发布：2024-02-29

专利汇可以提供一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，包括气敏传感器、检测信号处理电路、FPGA处理芯片、DA转换电路；所述气敏传感器置于光生物反应器的反应器皿内，且气敏传感器连接检测信号处理电路；所述检测信号处理电路连接FPGA处理芯片，所述FPGA处理芯片连接DA转换电路；还包括液晶显示电路，所述液晶显示电路连接FPGA处理芯片；通过气敏传感器实时的对光生物反应器内的二氧化碳含量进行检测，形成有效的控制或调节策略，而后自动化的对被控制设备内的机械结构进行操动，以便调节二氧化碳含量，使得光生物反应处于饱和的反应状态，并且还可以实时的观察光生物反应器内的二氧化碳含量。，下面是一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：包括用于利用气味进行二氧化碳含量测量并将所测得的非电量的气味信息转变为电量信号的气敏传感器；
将转换形成的电量信号进行深度处理形成数字信号以便利用逻辑门处理技术进行后期处理并形成相应控制策略的检测信号处理电路；
接收经检测信号处理电路处理后形成的数字信号并完成数字信号处理，而形成相应的控制策略或调节策略的FPGA处理芯片
将经过FPGA处理芯片形成的数字信号类控制策略或数字信号类调节策略转换为可被控制设备所执行的模拟信号的DA转换电路；
所述气敏传感器置于光生物反应器的反应器皿内，且气敏传感器连接检测信号处理电路；所述检测信号处理电路连接FPGA处理芯片，所述FPGA处理芯片连接DA转换电路；
还包括可实时的观察光生物反应器内二氧化碳含量并可进行电路参数设置的液晶显示电路，所述液晶显示电路连接FPGA处理芯片。
2.根据权利要求1所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：所述检测信号处理电路内设置有信号放大电路及AD转换电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接FPGA处理芯片；所述气敏传感器连接信号放大电路。
3.根据权利要求2所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：还包括能将经DA转换电路转换后的模拟信号进一步处理为可对被控制设备内的机械结构进行操动的气阀控制电路，所述气阀控制电路连接DA转换电路。
4.根据权利要求3所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：还包括气阀机构，所述气阀机构连接气阀控制电路。
5.根据权利要求4所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：所述液晶显示电路采用LED液晶显示电路。
6.根据权利要求5所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：所述LED液晶显示电路上还设置有触摸屏机构。
7.根据权利要求6所述的一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，其特征在于：所述液晶显示电路采用光生物反应后所生成的生物质利用生物发电技术生产的电能进行供电。

说明书全文

一种用于光生物反应器的二 氧化 碳检测调节电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及生物技术应用领域，具体的说，是一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路。

背景技术

[0002] 气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用（化学作用或生物作用，或者是物理吸附），使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移；气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

[0003] 光生物反应器是指光生物设计有光源系统的主体为透明材料的生物反应器，主要用于可进行光合作用的微藻、植物细胞、光合细菌的培养。

[0004] 随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重，使人类对开发新资源的需求也越来越迫切，微藻是制备生物能源的良好原料，开发和利用微藻将是解决人类能源问题的重要途径。同时，微藻在食品工业、医药工业、生物技术和环境净化等方面也有着很好的应用前景。随着人类对微藻认识的不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其高密度培养微藻的应用研究已成为微藻生物技术的一个研究热点。

[0005] 目前微藻培养主要有开放式和封闭式两类光生物反应器，开放式光生物反应器构造简单，成本低廉及操作简单，但存在容易受外界污染、培养条件不稳定等问题。封闭式光生物反应器可进行无菌操作，培养条件稳定，可高密度培养，已成为今后发展趋势。目前，利用封闭式光生物反应器培养微藻，由于存在光能供给不足、CO2利用率低等问题，一定程度上阻碍了微藻的高密度生长。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，通过气敏传感器实时的对光生物反应器内的二氧化碳含量进行检测，并采用逻辑门处理技术形成有效的控制或调节策略，而后自动化的对被控制设备内的机械结构进行操动，以便调节加入到光生物反应器内的二氧化碳含量，使得光生物反应器内的光生物反应作用一直处于饱和的反应状态，并最大化的保障二氧化碳的使用率，并且还可以实时的观察光生物反应器内的二氧化碳含量，并可手动或自动的设置二氧化碳需求量，以便给号的利用二氧化碳进行光生物反应。

[0007] 本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，包括用于利用气味进行二氧化碳含量测量并将所测得的非电量的气味信息转变为电量信号的气敏传感器；

[0008] 将转换形成的电量信号进行深度处理形成数字信号以便利用逻辑门处理技术进行后期处理并形成相应控制策略的检测信号处理电路；

[0009] 接收经检测信号处理电路处理后形成的数字信号并完成数字信号处理，而形成相应的控制策略或调节策略的FPGA处理芯片

[0010] 将经过FPGA处理芯片形成的数字信号类控制策略或数字信号类调节策略转换为可被控制设备所执行的模拟信号的DA转换电路；

[0011] 所述气敏传感器置于光生物反应器的反应器皿内，且气敏传感器连接检测信号处理电路；所述检测信号处理电路连接FPGA处理芯片，所述FPGA处理芯片连接DA转换电路；

[0012] 还包括可实时的观察光生物反应器内二氧化碳含量并可进行电路参数设置的液晶显示电路，所述液晶显示电路连接FPGA处理芯片。

[0013] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述检测信号处理电路内设置有信号放大电路及AD转换电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接FPGA处理芯片；所述气敏传感器连接信号放大电路。

[0014] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：还包括能将经DA转换电路转换后的模拟信号进一步处理为可对被控制设备内的机械结构进行操动的气阀控制电路，所述气阀控制电路连接DA转换电路。

[0015] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：还包括气阀机构，所述气阀机构连接气阀控制电路。

[0016] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述液晶显示电路采用LED液晶显示电路。

[0017] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述LED液晶显示电路上还设置有触摸屏机构。

[0018] 进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述液晶显示电路采用光生物反应后所生成的生物质利用生物发电技术生产的电能进行供电。

[0019] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

[0020] 本实用新型通过气敏传感器实时的对光生物反应器内的二氧化碳含量进行检测，并采用逻辑门处理技术形成有效的控制或调节策略，而后自动化的对被控制设备内的机械结构进行操动，以便调节加入到光生物反应器内的二氧化碳含量，使得光生物反应器内的光生物反应作用一直处于饱和的反应状态，并最大化的保障二氧化碳的使用率，并且还可以实时的观察光生物反应器内的二氧化碳含量，并可手动或自动的设置二氧化碳需求量，以便给号的利用二氧化碳进行光生物反应。

[0021] 本实用新型的液晶显示电路采用待触摸屏机构的LED液晶显示电路，不仅可降低能耗，而且能够采用触摸的发生进行轧辊电路的产生设置以及进行手动的设置二氧化碳需求量信息到FPGA处理芯片内。

[0022] 本实用新型所述液晶显示电路采用光生物反应后所生成的生物质利用生物发电技术生产的电能进行供电，可进一步的降低能源损耗，做到自给自足。附图说明

[0023] 图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

[0025] 实施例1：

[0026] 一种用于光生物反应器的二氧化碳检测调节电路，如图1所示，包括用于利用气味进行二氧化碳含量测量并将所测得的非电量的气味信息转变为电量信号的气敏传感器；

[0027] 将转换形成的电量信号进行深度处理形成数字信号以便利用逻辑门处理技术进行后期处理并形成相应控制策略的检测信号处理电路；

[0028] 接收经检测信号处理电路处理后形成的数字信号并完成数字信号处理，而形成相应的控制策略或调节策略的FPGA处理芯片

[0029] 将经过FPGA处理芯片形成的数字信号类控制策略或数字信号类调节策略转换为可被控制设备所执行的模拟信号的DA转换电路；

[0030] 包括气敏传感器、检测信号处理电路、FPGA处理芯片、DA转换电路，所述气敏传感器置于光生物反应器的反应器皿内，且气敏传感器连接检测信号处理电路；所述检测信号处理电路连接FPGA处理芯片，所述FPGA处理芯片连接DA转换电路；

[0031] 还包括可实时的观察光生物反应器内二氧化碳含量并可进行电路参数设置的液晶显示电路，所述液晶显示电路连接FPGA处理芯片。

[0032] 实施例2：

[0033] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：所述检测信号处理电路内设置有信号放大电路及AD转换电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接FPGA处理芯片；所述气敏传感器连接信号放大电路。

[0034] 实施例3：

[0035] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括气阀控制电路，还包括能将经DA转换电路转换后的模拟信号进一步处理为可对被控制设备内的机械结构进行操动的气阀控制电路，所述气阀控制电路连接DA转换电路。

[0036] 实施例4：

[0037] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括气阀机构，所述气阀机构连接气阀控制电路。

[0038] 气阀控制电路将代表控制或调节的模拟信号进行相应处理后对气阀机构进行调节或控制，从而祈祷调节或控制输送至光生物反应器内二氧化碳含量的作用。

[0039] 实施例5：

[0040] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述液晶显示电路采用LED液晶显示电路。

[0041] 实施例6：

[0042] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述LED液晶显示电路上还设置有触摸屏机构。

[0043] 实施例7：

[0044] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述液晶显示电路采用光生物反应后所生成的生物质利用生物发电技术生产的电能进行供电。

[0045] 通过气敏传感器实时的对光生物反应器内的二氧化碳含量进行检测，并采用逻辑门处理技术形成有效的控制或调节策略，而后自动化的对被控制设备内的机械结构进行操动，以便调节加入到光生物反应器内的二氧化碳含量，使得光生物反应器内的光生物反应作用一直处于饱和的反应状态，并最大化的保障二氧化碳的使用率，并且还可以实时的观察光生物反应器内的二氧化碳含量，并可手动或自动的设置二氧化碳需求量，以便给号的利用二氧化碳进行光生物反应。

[0046] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

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