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1、红外位移测量模块实验指导书红外位移测量模块实验指导书深圳市鸥鹏科技有限公司2009.113实验 红外位移测量模块实验指导书一、 实验目的1. 掌握学习LabVIEW软件的使用；2. 认识红外传感器的工作原理；3. 掌握使用红外传感器进行位移测量的方法。二、 实验原理红外传感器是基于三角测量原理设计的。如图1-1所示，红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束反射回来，反射的红外光线被CCD检测器接收以后，得到一个偏移值L。利用三角关系，以知发射角度，偏移距L，中心距X，以及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。 图1-1 三角测量原理 图1-2 红
2、外传感器电压与检测距离间关系当距离D足够小的时候，L值会相当大，超过CCD的探测范围。这时，虽然物体很近，但是传感器反而看不到了。当距离D很大时，L值就会很小。这时CCD检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值。要检测的物体越远，CCD的分辨率要求就越高。 输出电压与检测距离之间的关系如图1-2所示。从图中可以看出，传感器与被探测物体之间的距离小于10cm的时候，输出电压急剧下降，这就要求测量时传感器与被探测物体之间距离应尽可能大于10cm。此外，红外传感器的输出是非线性的。如果采用线性拟合的方法进行数据标定，误差很大。这里可以采用多项式拟合
3、的方法。假设有一个高阶的多项式函数y=anxn+a(n-1)x(n-1)+ax+a0其中y代表距离，x代表红外传感器输出电压。如果该函数能够逼近实际的待拟合的数据，那么就采用该多项式作为传感器的输出函数。实际上，对于红外传感器来说，采用多项式函数拟合与采用线性最小二乘法拟合相比较，前者的误差大大减小。三、 实验组件和设备1. 红外位移测量模块；2. 多路输出电源模块；3. 多通道数据采集模块；4. PC。5. LabVIEW程序“红外位移测量模块_main.vi”。四、 实验步骤1. 关闭多通道数据采集模块开关，关闭多路输出电源模块电源开关。2. 连接仪器设备。(1) 用导线将红外位移测量模块
4、的电源接口（16二芯航插）连接到多路输出电源模块的+5V输出端口。(2) 将红外输出接口（12二芯航插）连接到多通道数据采集模块的1通道。(3) 将多通道数据采集模块的电源接口（16二芯航插）连接到多路输出电源模块的+12V输出端口。3. 打开多路输出电源模块电源开关、打开多通道数据采集模块开关。4. 打开路径“红外位移测控模块实验程序”，打开文件“红外位移测量模块_main.vi”。程序界面如图1-3所示。图 1-3 红外位移测量模块主程序界面5. 设置输入控件参数(1) 通道选择设置为1。(2) 采样频率设置为1。(3) 采样长度设置为1024。(4) 多项式拟合阶数设置为4。6. 单击运
5、行按钮，程序开始运行。7. 记录采样数据点。(1) 将挡板移动到距离红外传感器探头至少10cm外的位置。(2) 将刻度尺上面显示的数据换算成挡板至传感器探头的距离，输入到“刻度尺读数”控件里。输入完成后，单击数据录入按钮，将刻度尺读数和传感器电压值记录到原始数据表格里。(3) 继续向后移动挡板5cm，重复上一步的操作。如此重复9次，记录10组数据。8. 单击拟合按钮，进行多项式拟合。观察拟合曲线的形状，如图1-4所示。图 1-4 多项式曲线拟合后程序界面9. 滑动挡板，读取挡板与传感器探头距离，并与红外传感器的测量数据进行比较。10. 单击STOP按钮，退出程序。五、 实验报告要求1. 简述红
6、外传感器的工作原理；2. 简述使用红外传感器进行位移测量的方法；3. 记录多项式拟合曲线；4. 记录红外传感器的测量误差。六、 注意事项避免信号线带电插拔，造成仪器或设备受损。作物品质生理生化与检测技术试题专业：作物栽培学与耕作学 姓名：马尚宇 学号：S2009180一、 名词解释或英文缩写1. 完全蛋白质与不完全蛋白质完全蛋白质：complete protein 含有全部必需氨基酸的蛋白质即为完全蛋白质。不完全蛋白质：incomplete protein 不含有某种或某些必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。2. 加工品质和营养品质加工品质：processing quality包括磨面品质（一
7、次加工品质）和食品加工品质（二次加工品质）。磨面品质指籽粒在磨成面粉的过程中，对面粉工艺所提出的要求的适应性和满足程度。食品加工品质指将面粉加工成面食品时，给类面食品在加工工艺和成品质量上对小麦品种的籽粒和面粉质量提出的不同要求，以及对这些要求的适应性和满足程度。营养品质：nutritional quality指其所含的营养物质对人（畜）营养需要的适应性和满足程度，包括营养成分的多少，各营养成分是否全面和平衡。3. 氨基酸的改良潜力 (氨基酸最高含量平均含量)/平均含量1004. 简单淀粉粒和复合淀粉简单淀粉粒：小麦、玉米、黑麦、高粱和谷子，每个淀粉体中只有一粒淀粉称为简单淀粉粒。复合淀粉：水
8、稻和燕麦中每个淀粉质体中含有许多淀粉粒，称为复合淀粉粒。5. 淀粉的糊化作用和凝沉作用糊化作用：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一般在55以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶液。这一现象，称为“淀粉的糊化”，也有人称之为化。淀粉粒突然膨胀的温度称为“糊化温度”，又称糊化开始温度。凝沉作用：淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。6. 可见油脂
9、和不可见油脂可见油脂：经过榨油或提取，使油分从贮藏器官分离出来，供食用或食品加工等利用的油脂，如花生油，菜籽油等。不可见油脂：不经榨取随食物一起食用的油脂，如米、面粉、肉、蛋、乳制品等含有的油脂。7. 必需脂肪酸和非必需脂肪酸必需脂肪酸：为人体健康和生命所必需,但机体自己不能合成,必须依赖食物供应，它们都是不饱和脂肪酸。非必需脂肪酸：是机体可以自行合成，不必依靠食物供应的脂肪酸,它包括饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。8. 沉淀值和降落数值沉淀值：sedimentation value 小麦在规定的粉碎和筛分条件下制成十二烷基硫酸钠（SDS）悬浮液，经固定时间的振摇和静置后，悬浮液中的面粉面筋与
10、表面活性剂SDS结合，在酸的作用下发生膨胀，形成絮状沉积物，然后测定该沉积物的体积，即为沉淀值。降落数值：falling number 指一定量的小麦粉或其他谷物粉和水的混合物置于特定黏度管内并浸入沸水浴中，然后以一种特定的方式搅拌混合物，并使搅拌器在糊化物中从一定高度下降一段特定距离，自黏度管浸入水浴开始至搅拌器自由降落一段特定距离的全过程所需要的时间（s）即为降落数值。降落数值越高表明的活性越低，降落数值越低表明-淀粉酶活性越高。9. 氨基酸化学比分和标准模式氨基酸的化学比分：食物蛋白质(Ax)中各必需氨基酸的含量与等量标准蛋白质（Ae）中相同氨基酸含量的百分比，即为化学比分。标准模式：F
11、AO/WHO根据人体生理需要在100g优质蛋白中氨基酸应该达到的含量（g）。10. 面筋和面筋指数面筋：wheat gluten面粉加水揉搓成的面团，在水中反复揉洗后剩下的具有弹性和延伸性的物质，主要成份是谷蛋白和醇溶性蛋白，是小麦所特有的物质。面筋指数：优质面筋占总面筋的百分比。代表了面筋的质量，与面团溶张势，与拉伸仪的拉伸面积和面包体积都显著正相关，面筋指数低于40%和高于95%都不适合制作面包。二、 简答题1. 简述品质测试中精密度、正确度和准确度的关系。精密度是指在相同条件下n次重复测定结果彼此相符合的程度。精密度的大小用偏差表示，偏差越小说明精密度越高。准确度是指测得值与真值之间的符
12、合程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。即误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越低。应当指出的是，测定的精密度高，测定结果也越接近真实值。但不能绝对认为精密度高，准确度也高，因为系统误差的存在并不影响测定的精密度，相反，如果没有较好的精密度，就很少可能获得较高的准确度。可以说精密度是保证准确度的先决条件。当已知或可以推测所测量特性的真值时，测量方法的正确度即为人们所关注。尽管对某些测量方法，真值可能不会确切知道，但有可能知道所测量特性的一个接受参考值。例如，可以使用适宜的标准物料或者通过参考另一种测量方法或准备一个已知的样本来确定该接受参考值。通过把接受参考值与测量方法给出的结果水平进行比
13、较就可以对测量方法的正确度进行评定。正确度通常用偏倚来表示。2. 简述作物品质的控制因素、制约因素和影响因素。作物品质的控制因素主要是生物遗传（遗传因素）、品种特性（非遗传因素）等。作物品质的制约因素主要是栽培（土壤结构和耕作栽培方法）、气候（降雨和数量、光照度和温度）等。作物品质的影响因素主要是病虫害（锈病、腥黑穗病、根腐病和赤霉病）、收获（收获延后、收获期雨淋、热损伤）、贮藏（霉变、虫蛀）等。3. 麦谷蛋白和醇溶蛋白质电泳各用什么方法，简述主要步骤。麦谷蛋白电泳使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳，即SDS-PAGE技术。该方法的基本原理是蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中与S
14、DS分子按比例结合，形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物。这种复合物由于结合大量的SDS，是蛋白质丧失了原有的电荷而形成仅保持原有分子大小为特征的负离子集团。由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，电泳时，蛋白质分子的迁移速度只取决与分子大小。主要步骤如下：样品提取 制胶 电泳（恒流） 检测（染色、脱色和保存）（1）样品提取从待测的小麦样品中取一粒种子，用样品钳夹碎，倒入已编号的1.5ml离心管中，在管上标明重量，待测。按1:10的比例加入50%异丙醇提取液(mg: l），在60-65水中水浴20-30 min。第一次水浴后。取出离心管，放置在室温条件下提取2h，期间振荡几次。将离心管1000
15、rpm离心10min，弃去上清液，再按1:10比例加入50%异丙醇提取液进行第二次水浴。第二次水浴后，室温下提取2h，1000rpm离心10min，弃去上清液。按1:7的比例加入HMW-GS样品提取液，搅拌均匀，至于60-65水浴2h，中间振荡1-2次。提取液10000rpm离心10min取上清液，4冰箱保存备用。（2）制胶擦板：先用自来水将板的正反面洗净擦干，然后用酒精和Repel试剂将玻璃板内面擦拭干净。封槽：将玻璃板底部先用凡士林封住，擦干净后再用橡皮膏粘紧。灌胶第一步：按分离胶贮液所需比例配分离胶，然后灌胶，将板倾斜一定角度防气泡出现，灌完分离胶立即在胶的表面加正丁醇压平。第二步：待分离胶与正丁醇之间形成明显界限后，用滤纸吸出正丁醇，把配好的浓缩胶倒入分离胶上面，灌胶后立即插入样品梳。（3）加样10000rpm，10min离心备用样品液待浓缩胶交联后小心取出样品梳，用弯管注射器迅速冲洗样品孔2-3次，所用冲洗液为稀释1倍的电极缓冲液。样品孔内加电极缓冲液，用50l微量注射器
