| 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 |