便携式农药残留检测设备的研究与开发硬件部分
摘 要 随着农药的大量推广使用，农产品的收成也得到了许多提高，越来越多的人开始使用农药，但是随着农药的大量使用，许多生态问题也慢慢暴露出来。大量的农药使用，造成了很大的污染，包括对土地，水质，空气。所以，对农药残留进行检测，才显得非常重要。市面上的农药残留检测设备操作复杂，成本高昂，而且都是大型仪器不易携带，所以才有了开发研究便携式农药残留检测设备的必要。当今便携式农药残留检测设备中，光电检测技术检测拥有灵敏度高，快速，便捷，可以连续监测等特点，成为热门首选。关键词：农药残留 光电检测 信号处理目 录
1 引言 1
1.1什么是农药残留 1
1.2农药残留的危害 1
1.3研究的目的和意义 1
1.4农药残留检测技术的现状 2
1.5研究的主要方向 3
2 光电检测技术 3
2.1光电检测技术简介 3
2.2光电检测技术的发展现状 4
2.3光电检测技术的发展趋势 5
3 光电检测系统的分析 6
3.1光电检测系统的基本构成 6
3.2光电探测器件的基本原理 6
3.3光电探测器件的特性参数 7
3.4光电探测器件的选择 7
4 光电检测系统设计 8
4.2前置放大电路 10
4.3滤波电路 12
4.4主放大电路 14
4.5后续信号处理电路 14
4.6电源选择 17
4.7小结 17
5 光电检测系统对农药残留检测的实验研究 18
5.1测量原理 18
5.2误差分析 18
5.3小结 18
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1什么是农药残留
农药残留（Pesticide residues)， 是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物、 降解物和杂质的总称。
1.2农药残留的危害
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1什么是农药残留
农药残留（Pesticide residues)， 是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物、 降解物和杂质的总称。
1.2农药残留的危害
影响农业：由于不合理使用农药，特别是除草剂，导致药害事故频繁， 经常引起大面积减产甚至绝产，严重影响了农业生产。土壤中残留的长效除草剂是其中的一个重要原因。
影响贸易：世界各国，特别是发达国家对农药残留问题高度重视， 对各种农副产品中农药残留都规定了越来越严格的限量标准。许多国家以农药残留限量为技术壁垒，限制农副产品进口，保护农业生产。2000年，欧共体将氰戊菊酯在茶叶中的残留限量从10毫克/千克降低到0.1毫克/千克，使中国茶叶出口面临严峻的挑战。
随着农药的大量推广使用，农产品的收成也得到了许多提高，越来越多的人开始使用农药，但是随着农药的大量使用，许多生态问题也慢慢暴露出来。大量的农药使用，造成了很大的污染，包括对土地，水质，空气。而且农药的残留物还会对人体家禽家兽产生伤害，少量的农药残留五在动物体内慢慢积累也会产生很大的危害。农民长时间的接触也会对他们的身体健康带来伤害。所以，对农药残留进行检测，才显得非常重要。
1.3研究的目的和意义
农药的大量使用使得农作物得到了大量的量产，我国作为一个农业大国，农药的使用是必须的，但是随着大量农药的使用，它造成的负面效果也是越来越大。大量的农药使用，造成了很大的污染，包括对土地，水质，空气。而且农药的残留物还会对人体家禽家兽产生伤害，少量的农药残留五在动物体内慢慢积累也会产生很大的危害。农民长时间的接触也会对他们的身体健康带来伤害。农药残留问题影响了我国的农产品出口，造成了重大的经济损失。所以，对农药残留检测才显得格外重要。
1.4农药残留检测技术的现状
现有的农药残留检测方法[1]主要有气相色谱法、高效液相色谱法、气-质联用（GCMC）和液-质联用(HPLCMS)、化学发光法、免疫法[2]等。
气相色谱法(GC)
气相色谱法作为一种传统经典的农药残留检测方法，具有较强的分离能力，较高的灵敏度以及应用广泛等优点。目前，农药残留检测采用气相色谱法进行。针对样品分析复杂、农药含量低，大多数有机磷农药挥发性高、热稳定性差的特征，想要准确地检测农药含量，就必须用灵敏度高、选择性好的方法来保证，因此，气相色谱法是首选的方法。有机磷农药分析在试剂中比较频繁使用的检测器主要有、和。但是气相色谱法不适合用于热不稳定性化合物的检测，并且存在着仪器价格昂贵、样品前处理时间长、技术难度大等缺点。
高效液相色谱法(HPLC)
高效液相色谱法是世纪年代末逐渐发展起来的一种分析方法，它的应用范围很广，世界上大约有有机物可以高效液相色谱分析法来分析测定。高效液相色谱法具有高压、高速、高效、高灵敏度和应用范围广等特点，使用于热不稳定化合物的测定，但其也消耗溶剂量大、仪器价格昂贵、色谱柱制备难度大、检测器种类少，特别是缺少通用检测器等缺点。
化学发光方法
化学发光，是一种将化学反应所产生的化学能转化为光能的反应过程。化学发光法[3]利用发光物质鲁米诺、光泽精、洛酚、没食子酸和过氧草酸等与农药进行特殊的化学反应，在反应中吸收了释放出的化学能，而处于电子激发态的反应中间体或反应产物由激发态回到基态时产生光辐射。近年来，化学发光分析技术在药物和农药残留检测领域的应用发展迅速川。
免疫法
免疫法是利用抗原一抗体特异性结合建立起来的检测方法。它具有简单、快速、灵敏度高、特异性强、检测费用低等优点，是初筛及测定农药残留的好方法。但它一般只适于分析一种或一类农药。
这些农药残留检测方法大部分都可以达到农药残留痕量分析的要求，也具有很高的精度和灵敏度。但是，这些方法往往操作复杂，不能满足农药残留速测的要求，而且成本过高。而有的方法响应速度很快，但是其它指标却很难满足实际测量的要求。
当前，我国对农药残留的检测方法还主要限于气相色谱法、液相色谱法等传统农药残留检测方法，这些方法虽然具有分析精度高、定量准确等优点，但是这些方法检测前样品要处理的时间长，过程复杂，检测时间长，检测时间长导致了检测成本高，而且需要专门人员在实验室里进行专门的检测分析，非常麻烦，也不能满足现场快速检测的需要，所以才需要研究一种新的具有快速检测，方便检测，低成本，效率高，安全性能强，能直显示成果的检测方法。光电检测技术作为一种应用范围性较广且快速可靠的技术，它在农药残留检测中有着很大的研究价值。基于此考虑，本文提出了一种化学发光法和光电检测技术相结合的农药残留检测方法。
光电检测技术在农药检测中的研
1 引言 1
1.1什么是农药残留 1
1.2农药残留的危害 1
1.3研究的目的和意义 1
1.4农药残留检测技术的现状 2
1.5研究的主要方向 3
2 光电检测技术 3
2.1光电检测技术简介 3
2.2光电检测技术的发展现状 4
2.3光电检测技术的发展趋势 5
3 光电检测系统的分析 6
3.1光电检测系统的基本构成 6
3.2光电探测器件的基本原理 6
3.3光电探测器件的特性参数 7
3.4光电探测器件的选择 7
4 光电检测系统设计 8
4.2前置放大电路 10
4.3滤波电路 12
4.4主放大电路 14
4.5后续信号处理电路 14
4.6电源选择 17
4.7小结 17
5 光电检测系统对农药残留检测的实验研究 18
5.1测量原理 18
5.2误差分析 18
5.3小结 18
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1什么是农药残留
农药残留（Pesticide residues)， 是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物、 降解物和杂质的总称。
1.2农药残留的危害
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
1.1什么是农药残留
农药残留（Pesticide residues)， 是农药使用后一个时期内没有被分解而残留于生物体、收获物、土壤、水体、大气中的微量农药原体、有毒代谢物、 降解物和杂质的总称。
1.2农药残留的危害
影响农业：由于不合理使用农药，特别是除草剂，导致药害事故频繁， 经常引起大面积减产甚至绝产，严重影响了农业生产。土壤中残留的长效除草剂是其中的一个重要原因。
影响贸易：世界各国，特别是发达国家对农药残留问题高度重视， 对各种农副产品中农药残留都规定了越来越严格的限量标准。许多国家以农药残留限量为技术壁垒，限制农副产品进口，保护农业生产。2000年，欧共体将氰戊菊酯在茶叶中的残留限量从10毫克/千克降低到0.1毫克/千克，使中国茶叶出口面临严峻的挑战。
随着农药的大量推广使用，农产品的收成也得到了许多提高，越来越多的人开始使用农药，但是随着农药的大量使用，许多生态问题也慢慢暴露出来。大量的农药使用，造成了很大的污染，包括对土地，水质，空气。而且农药的残留物还会对人体家禽家兽产生伤害，少量的农药残留五在动物体内慢慢积累也会产生很大的危害。农民长时间的接触也会对他们的身体健康带来伤害。所以，对农药残留进行检测，才显得非常重要。
1.3研究的目的和意义
农药的大量使用使得农作物得到了大量的量产，我国作为一个农业大国，农药的使用是必须的，但是随着大量农药的使用，它造成的负面效果也是越来越大。大量的农药使用，造成了很大的污染，包括对土地，水质，空气。而且农药的残留物还会对人体家禽家兽产生伤害，少量的农药残留五在动物体内慢慢积累也会产生很大的危害。农民长时间的接触也会对他们的身体健康带来伤害。农药残留问题影响了我国的农产品出口，造成了重大的经济损失。所以，对农药残留检测才显得格外重要。
1.4农药残留检测技术的现状
现有的农药残留检测方法[1]主要有气相色谱法、高效液相色谱法、气-质联用（GCMC）和液-质联用(HPLCMS)、化学发光法、免疫法[2]等。
气相色谱法(GC)
气相色谱法作为一种传统经典的农药残留检测方法，具有较强的分离能力，较高的灵敏度以及应用广泛等优点。目前，农药残留检测采用气相色谱法进行。针对样品分析复杂、农药含量低，大多数有机磷农药挥发性高、热稳定性差的特征，想要准确地检测农药含量，就必须用灵敏度高、选择性好的方法来保证，因此，气相色谱法是首选的方法。有机磷农药分析在试剂中比较频繁使用的检测器主要有、和。但是气相色谱法不适合用于热不稳定性化合物的检测，并且存在着仪器价格昂贵、样品前处理时间长、技术难度大等缺点。
高效液相色谱法(HPLC)
高效液相色谱法是世纪年代末逐渐发展起来的一种分析方法，它的应用范围很广，世界上大约有有机物可以高效液相色谱分析法来分析测定。高效液相色谱法具有高压、高速、高效、高灵敏度和应用范围广等特点，使用于热不稳定化合物的测定，但其也消耗溶剂量大、仪器价格昂贵、色谱柱制备难度大、检测器种类少，特别是缺少通用检测器等缺点。
化学发光方法
化学发光，是一种将化学反应所产生的化学能转化为光能的反应过程。化学发光法[3]利用发光物质鲁米诺、光泽精、洛酚、没食子酸和过氧草酸等与农药进行特殊的化学反应，在反应中吸收了释放出的化学能，而处于电子激发态的反应中间体或反应产物由激发态回到基态时产生光辐射。近年来，化学发光分析技术在药物和农药残留检测领域的应用发展迅速川。
免疫法
免疫法是利用抗原一抗体特异性结合建立起来的检测方法。它具有简单、快速、灵敏度高、特异性强、检测费用低等优点，是初筛及测定农药残留的好方法。但它一般只适于分析一种或一类农药。
这些农药残留检测方法大部分都可以达到农药残留痕量分析的要求，也具有很高的精度和灵敏度。但是，这些方法往往操作复杂，不能满足农药残留速测的要求，而且成本过高。而有的方法响应速度很快，但是其它指标却很难满足实际测量的要求。
当前，我国对农药残留的检测方法还主要限于气相色谱法、液相色谱法等传统农药残留检测方法，这些方法虽然具有分析精度高、定量准确等优点，但是这些方法检测前样品要处理的时间长，过程复杂，检测时间长，检测时间长导致了检测成本高，而且需要专门人员在实验室里进行专门的检测分析，非常麻烦，也不能满足现场快速检测的需要，所以才需要研究一种新的具有快速检测，方便检测，低成本，效率高，安全性能强，能直显示成果的检测方法。光电检测技术作为一种应用范围性较广且快速可靠的技术，它在农药残留检测中有着很大的研究价值。基于此考虑，本文提出了一种化学发光法和光电检测技术相结合的农药残留检测方法。
光电检测技术在农药检测中的研
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