[實用新型]基于MCU的液面探測電路模塊

有效

• 申請號: 202022237722.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN212409826U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王超;耿瑞峰;王聰;劉森;王棟;孫海陽;聶晶晶;劉聰;魏文娟
• 申請（專利權）人: 安圖實驗儀器（鄭州）有限公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26;G01N1/38;G01N35/10;G05B19/042;H03B28/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本實用新型公開了一種基于MCU的液面探測電路模塊，包括正弦波發生單元，用于接收MCU輸出的PWM方波，并將所述PWM方波變為正弦波信號輸出；電壓分壓單元，用于接收正弦波信號，并將正弦波信號與被探測液面的電容值信號經電阻分壓后輸出；電壓跟隨和帶通濾波器單元，用于將接收的經電阻分壓后的正弦波信號進行帶通濾波后輸出；第一整流濾波單元，用于將接收的正弦波信號進行整流濾波變成直流信號；儀表運算放大器單元，用于執行MCU發送的液面探測指令；第二整流濾波單元，用于將接收的電容值信號進行整流濾波后發送至MCU的模數轉換接口；加樣針電機控制單元，用于控制加樣針電機工作。實用新型對電容值的檢測量程大、速度快，可控性強。

技術領域

本實用新型涉及體外診斷儀器使用的加樣針，尤其是涉及基于MCU的液面探測電路模塊。

背景技術

體外診斷儀器中，不同的加樣針表現的電容值不同，這就要求體外診斷儀器具備很大量程。目前，由于體外診斷儀器和其配備的加樣針多為配套設計，采用集成芯片檢測電容值進行液面探測，通過比較接觸液面前后的差值來判斷是否接觸液面，因此，檢測量程較小，通用性差。并且由于量程較小，在做稀釋試驗的過程中，加樣針里面存有稀釋液導致被檢測的電容值波動很大，導致加樣針與樣品液面是否接觸出現誤判。同時，現有的體外診斷儀器在液面探測采樣時速度很慢，造成加樣針沒入液面一下長度較大，加大了待測物之間的交叉污染。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種基于MCU的液面探測電路模塊，實現探測速度快、探測數據穩定可靠。

為實現上述目的，本實用新型采取下述技術方案：

本實用新型所述基于MCU的液面探測電路模塊，包括下述單元：

正弦波發生單元，用于接收MCU輸出的PWM方波，并將所述PWM方波經帶通濾波器變為正弦波信號輸出給電壓分壓單元；

所述電壓分壓單元，用于接收所述正弦波發生單元輸出的所述正弦波信號，并將正弦波信號與被探測液面的電容值信號經電阻分壓后輸出給電壓跟隨和帶通濾波器單元；

所述電壓跟隨和帶通濾波器單元，用于將接收的經電阻分壓后的正弦波信號進行帶通濾波輸出給第一整流濾波單元；

所述第一整流濾波單元，用于將接收的經帶通濾波器濾波的正弦波信號進行整流濾波變成直流信號，為儀表運算放大器單元提供參考電壓；

所述儀表運算放大器單元，用于接收第一整流濾波單元輸出的所述直流信號，執行MCU發送的液面探測指令，向第二整流濾波單元輸出被探測液面的電容值信號；

所述第二整流濾波單元，用于將接收的所述電容值信號進行整流濾波后發送至MCU的模數轉換接口，供MCU判斷加樣針是否接觸液；

加樣針電機控制單元，用于接收MCU發送的控制指令，控制加樣針電機正轉、停止、反轉。

所述正弦波發生單元包括第一運算放大器U1，所述第一運算放大器U1正向輸入端（1IN+）通過濾波電容C2、濾波電阻R1構成的串聯電路與所述MCU的PWM方波輸出端連接；

所述電壓分壓單元包括數據線接口J1和分壓電阻R7,所述數據線接口J1輸入端用于接收被探測液面的電容值信號，所述分壓電阻R7高電位端與第一運算放大器U1輸出端（1OUT）連接，分壓電阻R7低電位端與數據線接口J1輸出端（S）連接；

所述電壓跟隨和帶通濾波器單元包括第二運算放大器U2，所述第二運算放大器U2正向輸入端（2IN+）經電阻R8與數據線接口J1輸出端（S）連接，第二運算放大器U2第一輸出端（1OUT）與所述第一整流濾波單元輸入端連接，第二運算放大器U2第二輸出端（2OUT）經濾波器電阻R13、濾波器電阻R11與第二運算放大器U2第一輸出端（1OUT）連接；