[實用新型]生物芯片溫度控制子板

無效

• 申請號: 200720169924.X
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN201060424Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 陳濤;孔崢;姚李英;劉世炳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;G01N33/48
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型的涉及一種生物芯片溫度控制子板，是一種將生物芯片和溫度控制相隔離的電路板，使得生物芯片和溫度控制部分相互獨立、模塊化，并減小了生物芯片設備的整體體積，應用于生物芯片溫度控制領域。

背景技術

溫度控制是生物芯片技術的一個重要組成部分。在生物芯片溫度控制領域中，一般是采用生物芯片和溫度控制電路集成的方法，或是將其他領域的溫度控制模塊直接連接生物芯片。其不利處一是生物芯片和溫度控制電路高度關聯，在實驗階段生物芯片的修正必然會引起溫控電路的修改、調試，增加了實驗的復雜性；二是一般直接連接的溫度控制模塊體積較大，不符合生物芯片小型化的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服了生物芯片和溫度控制電路現有連接方法的上述缺陷，提供了生物芯片溫度控制子板。該子板將生物芯片和溫度控制電路相隔離，減少生物芯片實驗階段的復雜性，同時也減小了生物芯片裝置的整體體積。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案。主要包括有接口單元1、溫度采集單元2、加熱及控制單元3，接口單元包括有用于與生物芯片相連接的生物芯片接口1和用于與溫度控制電路相連接的控制接口4；

溫度采集單元2包括有儀表放大器和惠斯登電橋，溫度采集單元2通過生物芯片接口1與生物芯片相連接，采集生物芯片內嵌傳感器的溫度信號并放大、傳輸給溫度控制電路；

加熱及控制單元3主要包括有智能功率器件和一個加熱電源，智能功率器件的輸入端通過控制接口4與溫度控制電路相連接，智能功率器件輸出端通過生物芯片接口與生物芯片內的加熱回路相連接，來自溫度控制電路的控制信號控制智能功率器件的接通與斷開，進而控制生物芯片內嵌加熱器件的工作與否，即該單元根據控制接口傳輸來的控制信號來打開或閉合加熱及控制回路。加熱電源為生物芯片內的加熱回路提供電源。

所述的儀表放大器為芯片AD627，AD627和惠斯登電橋組成溫度采集電路，惠斯登電橋接生物芯片內嵌的溫度傳感器，惠斯登電橋輸出端與AD627的+IN端相連接，惠斯登電橋采集的溫度信號經AD627放大處理后由AD627的Out端經由控制接口傳給溫度控制電路。

所述的智能功率器件為芯片BTS149，芯片BTS149輸入端IN接從控制接口獲取的溫度控制電路的加熱控制信號，輸出端經生物芯片接口與生物芯片內嵌的加熱器件相連，來自溫度控制電路的加熱信號控制BTS149的接通或斷開，進而控制生物芯片內嵌加熱器件的工作與否。

該子板集成了溫度采集和加熱控制功能；它使得生物芯片和溫度控制電路相互獨立，并通過兩個接口分別連接生物芯片和溫度控制電路，任何一方的改變都不會影響到另一方的實現；整個子板構成簡單，并通過對加熱回路的改進，大大減小了電路的體積及其復雜性。

附圖說明

圖1生物芯片溫度控制子板示意框圖；

圖2本實用新型生物芯片溫度控制子板的電路原理圖。

具體實施方式

結合圖1、圖2對本實用新型作進一步的說明：

本實施例包括三部分：接口單元、溫度采集單元、加熱及控制單元。其中接口單元包括控制接口和生物芯片接口；溫度采集單元包括儀表放大器和惠斯登電橋；加熱及控制單元主要是使用智能功率器件和一個加熱電源組成的加熱控制回路。

本實施例中的生物芯片接口采用一個16端子的3.81端口，用于和生物芯片相連，提供3路生物芯片內嵌的傳感器接口，3路生物芯片內嵌的加熱元件接口，傳輸的是模擬量。其中1端子懸空；在生物芯片一側2～4、5～7、8～9端子各自做為惠斯登電橋的一臂以三線法接生物芯片內置的溫度傳感器，在子板一側4、7、10端子接地，3、6、9端子接各自對應的AD627的+IN端，2、5、7端子通過千分之一精度的3.16K電阻和控制接口提供的3.3V電源相連；11、13、15端子接加熱電源；12、14、16端子一方面接生物芯片的加熱器件，另一方面接各自對應的BTS149芯片的D(Drain)端口。

本實施例中的控制接口采用共20針的雙排針接口，包括溫度采集單元傳感器信號輸出接口，提供給加熱及控制單元的加熱控制接口和一路輸入范圍為3V～18V的為子板供電的電源接口。其中1、2、4腳在子板側和AD627的輸出端Out相連；11、13、14腳在子板側和BTS149的輸入端IN相連；20腳接為AD627和惠斯登電橋供電的3.3V電源，19接該電源的地端；其余腳懸空。在控制電路側，需按照以上的管腳功能關系和子板相連。