一種酶電極微電流量檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于：所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/D1、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起,經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。本發明的優點在于：本發明所述的酶電極微電流量檢測裝置高靈敏度、良好的頻率響應特性和較強的抗干擾能力，測量精度可到0.1nA級，使生物電極反應的定量測量成為可能。
【專利說明】—種酶電極微電流量檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物工程檢測領域，特別涉及了一種酶電極微電流量檢測裝置。
【背景技術】
[0002]現有的電流放大裝置只能滿足酶促反應的定性估測，大多不適用于生物電極的輸出信號檢測，其中有的是由于測量精度不夠(只能達到微安級)，有的是由于頻率特性不理想。更為重要的是，生物電極的輸出有較大的交變基底電流(微安級)。因此，需要一種酶電極微電流量檢測裝置來實現。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供適合于生物電極化學信號檢測的微電流放大裝置，對此裝置進行了靜態、動態特性的測試，并實際測量了葡萄糖氧化酶傳感器的輸出特性。
[0004]本發明提供了一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/Dl、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流。對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出。差動輸出就反應了被測信號。由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此，可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷。經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?lOOml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來。生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生。恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號。而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓。因此，檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
[0005]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:量程范圍為4?100ml/min。
[0006]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:精度為1%。
[0007]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:工作溫度為O?50°C。
[0008]本發明的優點:
本發明所述的酶電極微電流量檢測裝置高靈敏度、良好的頻率響應特性和較強的抗干擾能力，測量精度可到0.1nA級，使生物電極反應的定量測量成為可能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
圖1為一種酶電極微電流量檢測裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
本實施例提供了一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/Dl、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流。對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出。差動輸出就反應了被測信號。由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此，可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷。經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?lOOml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來；
生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生。恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號。而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓。因此，檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
[0011]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:量程范圍為4?100ml/min。
[0012]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:精度為1%。
[0013]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:工作溫度為O?50°C。
[0014]實施例2
本實施例提供了一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/Dl、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流。對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出。差動輸出就反應了被測信號。由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此，可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷。經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?100ml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來。生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生。恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號。而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓。因此，檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
[0015]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:量程范圍為4?100ml/min。
[0016]實施例3
本實施例提供了一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/Dl、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流。對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出。差動輸出就反應了被測信號。由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此，可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷。經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?100ml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來。生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生。恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號。而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓。因此，檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
[0017]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:精度為1%。
[0018]實施例4
本實施例提供了一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/Dl、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等。其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號。一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流。對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出。差動輸出就反應了被測信號。由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此，可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷。經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?100ml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來。生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生。恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號。而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓。因此，檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
[0019]按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:工作溫度為O?50°C。
【權利要求】
1.一種酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的酶電極微電流量檢測裝置包括恒電位儀、生物傳感器、I/V變換、50Hz陷波、低通濾波、前級放大、A/D1、A/D2、8952單片機系統、液晶顯示、控制鍵、打印機、差動放大、電壓放大、D/A、輸出設備等； 其中，被測信號由酶促反應產生，與恒電位儀產生的基底電流一起，經過I/V變換，轉換成電壓信號，然后經過50Hz陷波、濾波及前級放大等環節，輸出伏特級的電壓信號；一般情況下，基底電流高出被測信號2?3個量級，所以這一輸出主要包含的信息是基底電流；對其進行采樣后，進行處理，從中分離出需要補償的基底電流，經D/A變換后送到差動放大的一個輸入端，差動放大的另一端為前級放大的輸出；差動輸出就反應了被測信號；由于基底電流是緩變信號，在一定的時間內(min級)為定值，因此可以忽略處理時間(ms)省了硬件開銷；經過這一系列過程，由微流量傳感器測得的4?lOOml/min的流量值在Dl?D3上顯示出來；生物傳感器在工作過程中，需要由恒電位儀提供恒定電位，基底電流主要由這一電壓產生；恒電位儀的輸出電壓有一定的漂移，所以基底電流為一緩變的直流信號；而且，針對不同的酶電極以及不同的測試條件，需要施加不同的電壓；因此檢測裝置需要自動地跟蹤并補償基底電流。
2.按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:量程范圍為4?100ml/min。
3.按照權利要求1所述的酶電極微電流量檢測裝置，其特征在于:所述的裝置經驗證該微流量計可達到的技術指標:精度為1%。
【文檔編號】G01R19/25GK104515899SQ201310446039
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】王連義 申請人:王連義