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小型高通量生物反应器实验平台关键技术研究

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
第一章 绪论第15-21页
    1.1 课题研究背景第15-16页
        1.1.1 课题来源第15页
        1.1.2 课题背景及意义第15-16页
    1.2 微小型高通量生物反应器实验平台的研究现状第16-18页
        1.2.1 国内外研究现状第16-18页
        1.2.3 国内外研究趋势第18页
    1.3 本文主要研究内容第18-21页
第二章 小型高通量生物反应器实验平台关键技术概述第21-29页
    2.1 前言第21页
    2.2 系统构建第21-23页
    2.3 关键技术的概述第23页
    2.4 溶解氧检测分析第23-27页
        2.4.1 溶解氧对生物发酵的影响第23-24页
        2.4.2 传统溶解氧检测方法第24页
        2.4.3 荧光猝灭溶解氧检测法第24-27页
    2.5 本章小结第27-29页
第三章 摇床及反应器温控的研究和设计第29-51页
    3.1 摇床第29-41页
        3.1.1 摇床分析及机构设计第29-31页
        3.1.2 摇床的驱动的分析与设计第31-33页
        3.1.3 控制信号输出的MCU STM32第33-35页
        3.1.4 PID控制算法基本原理第35-38页
            3.1.4.1 模拟PID控制第35-36页
            3.1.4.2 数字PID控制第36-38页
        3.1.5 基于PID摇床转速的控制第38-40页
            3.1.5.1 转速测量第38-40页
            3.1.5.2 转速控制第40页
        3.1.6 实验及分析第40-41页
    3.2 温度的控制第41-49页
        3.2.1 温度对微生物发酵的影响第41-42页
        3.2.2 温度控制系统整体方案分析和设计第42-43页
        3.2.3 温度传感器的分析及选择第43-44页
        3.2.4 温度的控制第44-46页
        3.2.5 实验及分析第46-49页
    3.3 本章小结第49-51页
第四章 基于荧光猝灭原理的溶解氧检测第51-75页
    4.1 溶解氧传感器第51-52页
    4.2 检测系统总体结构第52页
    4.3 激发光光源模块的设计第52-54页
    4.4 基于光电转换的溶解氧检测第54-69页
        4.4.1 光电转换器件的分析及选型第54-58页
            4.4.1.1 光电倍增管第55-56页
            4.4.1.2 PIN光电二极管第56页
            4.4.1.3 雪崩光电二极管第56-58页
        4.4.2 信号放大电路设计第58-64页
            4.4.2.1 电压跟随器第61-63页
            4.4.2.2 低纹波稳压电源第63-64页
        4.4.3 数据的采集及处理第64-66页
            4.4.3.1 数据的采集第64-65页
            4.4.3.2 数据滤波处理第65-66页
        4.4.4 实验验证及分析第66-69页
            4.4.4.1 实验验证第66-68页
            4.4.4.2 实验分析第68-69页
    4.5 基于光频转换的溶解氧检测的分析和研究第69-74页
        4.5.1 光-频转换传感器TCS3200第69-70页
        4.5.2 方波频率的捕获第70-72页
        4.5.3 频率与Stern-Volmer方程第72页
        4.5.4 相关实验和分析第72-74页
            4.5.4.1 传感器输出频率与光强度线性关系验证第72-74页
            4.5.4.2 稳定性实验及分析第74页
    4.6 本章小结第74-75页
第五章 上位机系统的设计与开发第75-91页
    5.1 前言第75-76页
    5.2 MATLAB开发环境第76-77页
    5.3 MODBUS RTU通信协议第77-80页
    5.4 通讯接口第80-81页
    5.5 上位机软件的设计与实现第81-90页
        5.5.1 与温控模块和电压采集模块通信及数据的处理第81-87页
        5.5.2 与STM32通信及数据的处理第87-90页
    5.6 本章小结第90-91页
第六章 结论与展望第91-93页
    6.1 结论第91-92页
    6.2 展望第92-93页
参考文献第93-97页
致谢第97-99页
研究成果及发表的学术论文第99-101页
作者及导师简介第101-102页
附件第102-103页

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