新型磁酶免测定仪的开发
近年来随着临床上医疗诊断技术的大量使用,内分泌激素测定技术的应用领域不断扩展,已基本能满足临床又创敷素定量测定的要求。磁分离酶联免疫技术作为主要技术方法之一已被广泛地应用于临床诊断。目前,我国普遍采用的进口磁酶免测定仪,由于仪表设计属20性丝己叩年代初的水平,有些元器件已被淘汰和难以采购。随着仪表技术和电子元器件的发展,迫切需要对该仪器进行二次开发和国产化,以满足医院的需求。
1新仪器的工作原理及系统组成
1.1仪器的工作原理
本仪器根据光电比色原理,将一束单色光透过被测样本溶液,透过该被测介质的光照射在传感器硅光电池上,通过光电转换所产生的小电流信号经放大电路转换成电压信号[1],再经A/D转换后,将数据送人单片机处理并得到测试结果。测得的结果是光吸收率,利用550和492两种波长进行测量,由于492和550的吸光度相差5倍,因此最大可以测量的范围为吸光度10。
新型磁酶免测定仪电路原理如图1所示。
1.2仪器的系统组成
本仪器主要由光路、传感器、放大电路、对数运算放大电路、A/D转换电路、接口电路及单片机处理电路等几部分组成。
(l)放大电路:根据测定原理,传感器采用硅光电池,放大电路采用了高精度运算放大器AD549,AD549的输入偏置电流为75fA,上述指标确保了仪器的测量精度。
(2)对数运算放大电路:采用对数运算放大电路主要是根据吸光度测定原理—朗伯比尔定律[2],为确保仪器测量精度,将非线性输人信号转换成线性信号输出给A/D转换电路,减少了非线性误差。
(3)单片机电路:由于软件程序量比较大,采用AT89C55微处理器(CPU)为核心,ICL7lOgAD转换器、28C64存储器、7805和79L05稳压器、显示接口和打印键盘接口等,结构较为复杂。这部分主要任务是完成信号的数据处理,软件通过建立的数学模型确立曲线拟合方程,计算出标本的试剂浓度。
2对数运算放大电路改进
该仪器中电路设计改进的关键是对数运算放大电路的设计,如图2所示。
由于对数电路中T1和T2受温度影响而变化,因此要求对对数电路实行温度补偿,通过电路中的R2对其进行补偿,消除温度的影响,该电路设计原理如下:
其中电阻R2与温度的关系如(3)所示
当引入温补电阻R1时,R2由普通电阻:r与Rt组成,其中
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