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[资料分享] MCU在血液分析仪中的应用设计

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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-12-9 22:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

     血液分析仪最近的革新使其较之以往更轻松的实现快速测量,可对血液进行诸如血气含量(blood gases)、葡萄糖(glucose)、电解质(electrolyte)、血凝结(coagulation)、化学性质、血液学及心脏标记(cardiac markers, cTnI)等多种极为重要的化验。同时随着新数字技术的涌现,侵入式(invasive)血液分析仪将变得便携,并用于进行血液系统中两大新陈代谢紊乱性化验的测量:葡萄糖及胆固醇。

用于测量血液的两大方法是色彩反射(color reflectance)法以及机电传感器技术(安培计法)。

     反射法的模拟前端一般采用光学传感器(LED、光晶体管)及互阻放大器。使用色彩反射法的测量是基于测试带的反射层所反射色彩的强度,通过反射光度测定实现。分析仪对色彩的改变进行量化并生成一个数字值以表征血液中胆固醇/葡萄糖的浓度。

     在安培计法中,生物传感器(测试带)直接连接至互阻放大器。血液中呈现的胆固醇/葡萄糖与测试带发生化学反应并产生改变,该过程将通过安培计法测量。对于安培计法来说,尤其需要注意对环境温度的测定以实现对测试带特性的补偿。

      测量的次序通常由微控制器进行控制(MCU)。微控制器还进行转换结果的处理,存储测量结果至EEPROM或闪存中并控制其它功能,例如键盘区、实时时钟、声音/语音压缩以及串行通信以连接至PC。

       音频输出通过PWM电路或DAC提供。当得到测量结果时,两种方法都可以产生“嘟嘟”声的指示信号并通过所采用的语音合成器软件(例如ADPCM压缩算法)产生语音指令。测量结果将与测量时间及数据一起以数据日志的形式存储至EEPROM或闪存中,该数据日志还可通过RS-232或USB接口上传至PC。

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