微型近红外光谱仪低功耗系统的设计

针对便携式近红外光谱仪持续工作时间短和功耗问题,设计了一套近红外光谱仪的低功耗系统。系统包含光源能量可调模块、DS18B20温度传感器、电源与电池充电模块;采用STM32F407为核心主控芯片,根据STM32系列低功耗特性,结合光谱仪、上位机与外设的特点,设计了系统的休眠模式、停止模式和待机模式3种低功耗工作模式。通过对样机的性能测试和功耗试验,表明该系统光谱稳定性好、基线稳定,满足近红外系统性能要求,与未采取低功耗设计的系统比较可以延长工作时间3～4小时。

基于便携式近红外光谱仪的大豆蛋白波长优选

为提高国产便携式近红外光谱仪测定整粒大豆粗蛋白含量的精度和稳定性,满足大豆市场快速测定大豆蛋白的需求。研究采用竞争性自适应权重取样法(CARS)在校正模型中用来筛选光谱特征波长,以预测均方根误差(SEP)、预测集相关系数(Rp)及大豆蛋白测定结果长期稳定性作为校正模型准确性及稳定性评价指标。基于CARS-PLS的最优模型包含46个变量和9个主成分因子,其预测集相关系数(Rp)及模型预测均方根误差(RMSEP)分别为0.9589和0.4052。多天测定结果极差均值为0.86,均方根误差均值为0.2335。研究结果表明,近红外光谱技术结合CARS-PLS建模用于无损、快速检测大豆粗蛋白含量是可行的。