[發明專利]便攜式阻抗生物傳感檢測儀

有效

• 申請號: 201310218926.3
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN103278538A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 應義斌;葉尊忠;徐文道;吳堅;李延;王劍平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及阻抗檢測領域，尤其涉及一種便攜式阻抗生物傳感檢測儀。

背景技術

近年來，食品安全問題越來越突出,已成為當今世界性公共衛生熱點。因此食品安全快速檢測儀器也越來越受到人們的重視。而生物傳感器作為一種新技術,具有選擇性好、檢測速度快、靈敏度高等優點，已經在農業、食品、醫藥衛生等領域廣泛應用。由于其檢測精度介于大型實驗室分析儀器與試紙條為代表的常規快速方法之間，而且方便攜帶、可現場快速檢測，非常適合于食品安全快速篩查，確保人民身心健康和生命安全，保持社會穩定和繁榮，促進經濟和貿易的發展。其中阻抗生物傳感器因具有免標記、檢測快速等優點而受到廣泛關注。阻抗生物傳感器通常由生物電極與阻抗檢測儀組成。目前阻抗檢測儀一般由大型精密阻抗檢測儀器來完成，如英國solartron公司、美國Agilent以及德國Zahner公司都有相應的產品,此外還有研究開發的小型阻抗檢測儀，如在李延斌、葉尊忠等的美國專利（METHODS?AND?SYSTEMS?FOR?DETECTION?OF?CONTAMINANTS，國際出版號：WO?2008/028124）中提供了一種基于阻抗方法檢測污染物的裝置。該手持裝置采用微處理器控制，內置阻抗檢測芯片盒，英文字符顯示，采用電池供電以及計算機的串口聯機通訊等功能。該裝置具有小型、可以便攜等優點，但是該裝置還存在一些問題：如該阻抗檢測的模擬信號沒有經過前置處理就連接到檢測電極上，容易對檢測電極上的生物材料造成影響導致測量結果不準和檢測信號穩定性差；此外，由于該裝置采用單一激勵頻率，因此無法在多個頻段下正常工作，特別是較低的測量頻率下工作；沒有電池充電管理功能，采用普通電池，不能充電而導致使用時間短，不適合長時間作業；不能與沒有串口但有USB口、藍牙或者TCP/IP網絡接口的計算機進行數據通訊，不能在檢測儀器上實時打印測量的數據；不能顯示中文以及圖形，以及不能關閉液晶顯示器的背光以節約電量；沒有時間和日期電路功能，因此不能顯示測試樣品的測量日期等參數。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種便攜式阻抗生物傳感檢測儀。

本發明采用的技術方案如下：一種便攜式阻抗生物傳感檢測儀，它包括：控制模塊、IO擴展模塊、顯示模塊、阻抗測量模塊、電源模塊、通訊模塊、電壓采樣模塊、數據存儲模塊、時鐘模塊、聲音模塊和系統狀態指示模塊；其中，所述控制模塊分別與IO擴展模塊、顯示模塊、阻抗測量模塊、通訊模塊、電壓采樣模塊、數據存儲模塊和時鐘模塊連接；IO擴展模塊分別與顯示模塊、阻抗測量模塊、通訊模塊、聲音模塊和系統狀態指示模塊連接；電源模塊為控制模塊、IO擴展模塊、顯示模塊、阻抗測量模塊、通訊模塊、電壓采樣模塊、數據存儲模塊、時鐘模塊、聲音模塊和系統狀態指示模塊供電；控制模塊根據用戶輸入參數驅動顯示模塊顯示相應的參數，并驅動IO擴展模塊控制阻抗測量模塊的阻抗測量所需信號時序，然后控制模塊控制阻抗測量模塊測得阻抗信號，阻抗信號通過數據存儲模塊進行存儲；控制模塊將阻抗信號傳至顯示模塊和通訊模塊。

進一步地，所述阻抗測量模塊包括：頻率單元、阻抗參比單元、阻抗校準單元、模擬信號調理單元和阻抗測量單元；模擬信號調理單元分別與阻抗參比單元、阻抗校準單元和阻抗測量單元連接；阻抗參比單元與阻抗校準單元連接；頻率單元和阻抗測量單元相連接；阻抗測量頻率由頻率單元傳輸至阻抗測量單元，阻抗信號經過模擬信號調理單元調理后通過阻抗測量單元進行檢測。

進一步地，所述電源模塊包括電源輸入單元、充電單元和升壓單元；其中，所述充電單元分別與電源輸入單元和升壓單元相連接；輸入電源送至電源輸入單元，經充電單元至升壓單元。

進一步地，所述通訊模塊包括USB通訊單元、打印機單元、藍牙通訊單元、通訊信號切換單元和TCP/IP通訊單元；其中，所述通訊信號切換單元分別與USB通訊單元、打印機單元、藍牙通訊單元和TCP/IP通訊單元相連接；通訊信號切換單元在控制模塊作用下與USB通訊單元、打印機單元、藍牙通訊單元和TCP/IP通訊單元中的一個進行信號傳輸。

本發明具有的有益效果是：

1、本發明采用了分頻技術，能夠在不同頻率下對檢測池中樣品阻抗進行測量，針對不同樣品選擇其最佳檢測頻率，提高準確性。

2、通過模擬信號調理單元對待測模擬信號進行調理后送至阻抗測量模塊，增加結果的準確性。

3、阻抗校準單元采用不同阻抗對系統進行校正，可保證裝置運行的可靠性。