[实用新型]一种高精度QCM测试一体机

说明书

本实用新型公开一种高精度QCM测试一体机。包括开关电源模块、最小系统、主控器、温度传感器模块、FPGA模块、存储模块、语音模块、PC接口模块、触摸屏模块。开关电源模块将输入的12V转成目标电压提供给主板使用；最小系统提供时钟信号给主控器工作，提供复位按键，主控器采用Coretex‑M3系列作为主芯；温度传感器分为板载温度传感器和外置温度传感器2个，FPGA模块采用ALINX系列，存储模块包含掉电存储和FLASH存储两部分，语音模块采用串口语音模块设计，触摸屏选用7寸液晶电阻屏，接口电路主要是给触摸屏提供电源和串口通信口。本实用新型克服了现有技术的设备多、成本昂贵、体积大、搬运困难的缺点，并且引入新电子技术，提升了设备的智能程度、测试精度、操作体验。

技术领域

本实用新型涉及传感器频率信号测试设备技术领域，具体的说是一种高精度QCM测试一体机。

背景技术

与用传统荧光法或者伏安电极法感测重金属离子浓度相比，基于石英晶体微天平(QCM)的测试方法具备传统方法不可比拟的优势，例如，测试质量最小达到纳克级别、体积小、便携式、成本低、直接输出电信号、可以重复使用。因此QCM被视为新一代重金属传感器的突破点，在高精度医学仪器上已经开始使用。具有选择性的膜对QCM传感器的成型具有重要作用，纳米技术的发展带来的制膜技术的革新，也为QCM在气相和液相上使用带来了可能。因此，制备有效的金属离子吸附膜和研究QCM重金属离子传感器，成为近年来的研究热点。传统QCM测试仪器由目标待测物、QCM传感器、薄膜振荡仪、多路射频切换开关、频率计、上位机软件组成，设计设备多，体积大，一般只能在实验室做分析实验使用；另外由于涉及设备多，成本昂贵，搬运困难；还有QCM输出的是射频信号，信号到测试设备之间的射频线长度差异都会误差，涉及设备越多，误差越大。随着科技的发展，人机交互界面的改善和嵌入式电子技术的发展，人们对设备提出越来越高的要求，原来的老一套科研设备无论是性能还是操作满足不了要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种高精度QCM测试一体机，克服现有QCM科研测试设备的设备多、成本昂贵、体积大、搬运困难的缺点。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种高精度QCM测试一体机，包括开关电源模块、最小系统、主控器、温度传感器、FPGA采集模块、QCM传感器、存储模块、语音模块、PC接口模块和触摸屏模块；所述主控器连接用于提供工作电源的开关电源模块，所述主控器的I/O接口连接用于提供时钟信号的最小系统、用于测量温度信息的温度传感器、用于采集所述QCM传感器输出信号的FPGA采集模块。

所述开关电源模块包括用于将输入的12V电源转换成5V电压的DC/DC转换模块和用于将5V电源转换成3.3V电源和1.5V电源的线性稳压器；所述DC/DC转换模块的输入端连接外部输入的12V电源，输出端连接所述线性稳压器的输入端，所述线性稳压器的输出端连接所述主控器。

所述主控器采用Coretex-M3系列芯片。

所述温度传感器包括用于测量环境温度的板载温度传感器和用于检测待测物温度的外置温度传感器。

所述外置温度传感器采用条状温度传感器。

所述FPGA采集模块采用ALINX系列芯片。

所述存储模块包括用于存储所述主控器设置参数的掉电存储和FLASH存储。

所述FLASH存储包括用于图像、字库存储的第一FLASH存储和用于存储FPGA采集模块的工作程序的第二FLASH存储。

所述触摸屏模块包括触摸屏接口电路和触摸屏。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型克服了现有QCM科研测试设备的设备多、成本昂贵、体积大、搬运困难的缺点，实现了QCM传感器测试一体化。