基于 CMOS 的高精度家用数字折射仪研制
系统与控制
2023-05-26 v1 系统与控制
摘要
本研究旨在开发一种用于测量果汁蔗糖含量的低成本折射仪，而蔗糖含量是影响人类健康的重要因素。实验室级折射仪价格昂贵且不适合个人使用，现有的低成本商用选项则缺乏稳定性和准确性。为弥补这一不足，我们提出了一种以常规 LED 和价格合理的 CMOS 传感器取代昂贵的 CCD 传感器与光源的折射仪。通过分析 CMOS 传感器的输出波形模式，我们实现了个人使用适用的 0.1% 高精度。我们对所提出的折射仪在各种果汁样品上进行了 100 次重复测量测试，结果证明了其可靠性和一致性。该算法运行于 48 MHz ARM 处理器上，可在 0.2 秒内完成数据采集。我们的低成本折射仪适用于个人健康管理和小规模生产，为测量果汁中蔗糖浓度提供了一种经济可靠的方法。它通过提供更好的稳定性和准确性，改进了现有的低成本选项。这一易用工具在优化果汁蔗糖含量以改善健康和质量控制方面具有潜在应用价值。
引用
@article{arxiv.2305.16115,
title = {Development of high accurate family-use digital refractometer based on CMOS},
author = {Zhenxing Wang and Zhenyuan Jia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16115},
year = {2023}
}