[實用新型]一種生化分析儀電子控制系統

有效

• 申請號: 201520608693.2
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN204883431U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張光富;吳思遠;魯娉
• 申請（專利權）人: 湖南城市學院
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及智能控制領域，具體涉及一種生化分析儀電子控制系統。

背景技術

生化分析儀是利用光吸收原理來檢測人體血液和體液中多項生化指標的常規儀器，廣泛應用于各醫院的醫療檢測；當前國內的生化分析儀存在分析速度慢、精準度差、自動化程度低等諸多問題；生化分析儀的電子控制系統是實現整個儀器實時化監測和操控的核心部件、也肩負著與上位PC機通信的重要任務，是整個生化儀自動化程度的保證；當前國產生化分析儀的電子控制系統需要多微控芯片來實現，導致電子控制系統相對比較復雜，也增加了數據分析和儀器操控時間、儀器出現故障的機會和運行成本。

此外，生化分析儀在進行生化指標測量時，比色杯內的各類生化反應對溫度漲落異常敏感，只能在恒溫情況下，才能獲得可靠、準確的測量分析結果。因此，生化分析儀的電子控制系統對比色杯溫度進行高精度的測量和恒溫控制顯得尤為重要；當前的生化儀溫度監控系統主要采用鉑熱電阻Pt100來進行溫度監測，但器件會因通過電流過大而使自身發熱而引入誤差；雖然可以在A/D轉換器件前加小信號放大電路來減小誤差，但同時也增加前端溫度采集電路的復雜程度，降低了高精度控溫的效果。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中的問題，提供一種簡單、易操作、分析速度快、高精度的生化分析儀的電子控制系統。

本實用新型的具體實施方案是采用ARM控制芯片，搭配強有力的、調試有序，可實現實時多任務管理的嵌入式操作系統對生化分析儀的電子控制系統進行操控和管理；利用電阻溫度系數大、熱慣性小、響應速度快的NTC熱敏電阻傳感器對比色杯進行實時溫度測量，同時搭配基于Fuzzy-PID控制算法對比色杯進行恒溫控制。

本實用新型提供一種生化分析儀電子控制系統，包含ARM控制芯片、顯示模塊、鍵盤模塊、步進電機模塊、恒溫控制模塊、光路控制模塊、液路控制模塊、I²C總線和電源。

所述ARM控制芯片采用ARM+DSP結構的ARM芯片，用于對步進電機模塊、恒溫控制模塊、光路控制模塊、液路控制模塊進行控制，同時完成生化分析儀的數據采集和上位計算機的通信。

所述顯示模塊包括ST7920中文圖形液晶模塊驅動控制器和LCD顯示屏，在ST7920控制器驅動配合下，可實現256×32點陣液晶顯示。

所述鍵盤模塊包括ZLG7290鍵盤掃描芯片和8×8鍵盤。

所述I²C總線主要用于ARM控制芯片與上位PC機的通信。

所述步進電機模塊主要由驅動電路和步進電機構成，驅動電路采用A3977SED細分步進電機驅動芯片，接收ARM芯片指令，調控液路系統中各控制部分的電機運動。

所述恒溫控制模塊包括高精度溫度測量電路和恒溫控制電路，用于對比色杯中溫度的監測和控制；高精度溫度測量電路由恒流源、NTC熱敏電阻傳感器、放大電路、LTC2400A/D轉換芯片以及光電隔離電路構成；恒流源主要用于NTC熱敏電阻傳感器提供恒流電源；NTC熱敏電阻傳感器用于探測比色杯中溫度；LTC2400A/D轉換芯片用于模擬信號向數字信號的轉換。

所述光路控制模塊由光學分度系統（包括光源、前置光學系統、比色杯、后置光學系統、單色器）、光電探測器、線性放大電路、模擬開關、對數運算電路、A/D轉換電路構成。

所述液路控制系統包括轉盤控制部分、攪拌臂控制部分、采樣和清洗控制部分；轉盤控制部分由定位光偶、霍爾傳感器、轉盤電機構成；攪拌臂控制部分由定位光偶、液位傳感器、撞針保護電路、攪拌臂擺動電機構成；采樣和清洗控制部分由定位光偶、清洗閾開關電路以及注射采樣電機構成。

所述電源模塊主要為自動分析儀提供電源，包括整流、穩壓、濾波、去噪、電磁兼容電路。