STM32 기반 공동 감쇠 분광 CO2 센서 및 씨앗 호흡 과정에의 적용

LI Haokai ,  

ZHAI Baojie ,  

WANG Mengyuan ,  

ZHOU Yueting ,  

GUO Guqing ,  

QIU Xuanbing ,  

LI Chuanliang ,  

摘要

씨앗 호흡 과정을 분석하는 것은 그 생존력 수준을 정확하게 평가하는 데 중요하므로 빠르고 안정적이며 고감도의 씨앗 호흡 감지 장치를 개발하는 것이 매우 중요합니다. 본 논문에서는 STM32와 공동 감쇠 분광법(CRDS) 기술을 기반으로 이산화탄소(CO2) 가스 센서를 설계하고 구축하였으며, 이를 씨앗 호흡 감지에 적용하였습니다. 해당 센서는 STM32 기반 제어 및 데이터 수집 방식을 채택하였으며, 고속 비교기 및 RS 플립플롭으로 구성된 임계값 감지 차단 모듈, 고속 아날로그 신호 수집 모듈, STM32 주 제어 모듈 및 상위 컴퓨터 데이터 처리 시스템을 포함합니다. 임계값 감지 모듈의 차단 지연 시간은 0.45μs이며, 아날로그 신호 수집 모듈의 최대 샘플링 속도는 31.25 MHz에 달합니다. 실험을 통해 해당 센서가 감지할 수 있는 CO2의 최소 농도는 1.5ppm으로 우수한 감도를 나타내는 것으로 확인되었습니다. 최종적으로 해당 센서는 쌀 씨앗 호흡 과정을 성공적으로 감지하였고, 10g 쌀 씨앗 호흡 시 CO2 농도의 시간 변화 곡선을 얻었으며, 2.5시간 내 농도 변화량은 약 730ppm에 달하였습니다. 본 연구는 씨앗 호흡 감지 분야에서 CRDS 기술의 잠재력과 적용 가치를 보여줍니다.

关键词

공동 감쇠 분광 기술;STM32;이산화탄소;씨앗 호흡

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