專利名稱：血液阻抗分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫(yī)學分析檢測設備，尤其是涉及一種血液阻抗分析儀。
背景技術：
現(xiàn)在市場上的血液凝固檢測設備大多是利用光學法或者磁路磁珠法來檢測血液凝固時血液阻抗的變化，設備結構及控制電路復雜，體積大，制造成本高，功耗高；另外，由于其適用性的原因，所能得到的數(shù)據(jù)大多是血液凝固時間相關的技術參數(shù)，而不是直接得到血液凝固時的阻抗值，無法為進一步的數(shù)據(jù)分析提供了一個更直觀有效地的依據(jù)。

實用新型內(nèi)容本申請人針對上述的問題，進行了研究改進，提供一種血液阻抗分析儀，設備結構及控制電路簡單，設備體積小，功耗低，成本少，并且直接得到血液凝固時的阻抗值，為進一步的數(shù)據(jù)分析提供了一個更直觀有效的依據(jù)。為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案一種血液阻抗分析儀，包括電源模塊、控制模塊、信號處理模塊、放大模塊、顯示模塊及血液樣品區(qū)，所述電源模塊連接所述控制模塊，所述信號處理模塊通過1 連接所述控制模塊，所述放大模塊及所述顯示模塊分別通過UART連接所述控制模塊，所述血液樣品區(qū)連接所述信號處理模塊。進一步的還包括存儲模塊，所述存儲模塊通過SPI連接所述控制模塊。所述血液樣品區(qū)是由PE薄膜做成的小容量血液樣品存放區(qū)，并通過銅線連接所述信號處理模塊，在PE薄膜上印刷有銀漿電極。所述電源模塊設有3. 3V及5V兩種電源。所述電源模塊的開關控制包括軟件控制及硬件開關控制兩種。本實用新型的技術效果在于本實用新型公開的一種血液阻抗分析儀，設備體積小，功耗低，成本少，便于攜帶； 直接檢測得到血液凝固時的阻抗值，為進一步的數(shù)據(jù)分析提供了一個更直觀有效的依據(jù)； 另外，血液阻抗信號在由激勵信號激勵后通過放大電路放大后再做處理，增加了數(shù)據(jù)的準確性。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)連接框架圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。如圖1所示，本實用新型包括電源模塊2、控制模塊1、信號處理模塊5、放大模塊3、顯示模塊4及血液樣品區(qū)(未在圖中畫出)，電源模塊2連接控制模塊1，信號處理模塊5 通過1 連接控制模塊1，放大模塊3及顯示模塊4分別通過UART連接控制模塊1，血液樣品區(qū)連接信號處理模塊5，存儲模塊6通過SPI連接控制模塊1，存儲模塊6中可存儲歷史數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)可存儲在顯示模塊4的存儲區(qū)里。信號處理模塊5為血液樣品提供可控的正弦激勵波，同時對于經(jīng)過放大模塊3放大后的信號進行處理得到血液阻抗的數(shù)據(jù)值。信號放大模塊3由差分放大芯片為主要架構的放大電路來放大經(jīng)由血液的小信號，顯示模塊 4可以顯示血液阻抗測試條件、時間、結果等數(shù)據(jù)。血液樣品區(qū)是由PE薄膜做成的小容量血液樣品存放區(qū)，并且通過導電性較好的銅線作為傳導線，在PE薄膜上印刷銀漿電極從而更好的傳遞血液阻抗信號，具有簡單易做的特點，并且可以處理少量血液，避免大量取血造成的不便。電源模塊2根據(jù)整個系統(tǒng)中各個模塊的供電以及電路的功耗設計，放大模塊3以及控制模塊1的電源不同，故而電源模塊2設有3. 3V及5V兩種電源。為了便于系統(tǒng)的供電控制以及降低功耗并延長系統(tǒng)使用壽命，將電源模塊2的開關控制設計為兩種軟件控制和硬件開關控制，通過軟件與硬件兩方面控制電源的開關，在不需要電源供電時可在程序上設計自動關閉電源。其工作原理是利用三極管的導通或者截止控制DC/DC電源芯片的使能管腳，其為高電平時，芯片使能，電源工作。雙重開關保證了電源的穩(wěn)定及可控性，并且 MCU軟件控制可以在系統(tǒng)運行中及時有效的關閉電源，降低功耗。在本實施例中，控制模塊1由TI公司的MSP430f2272作為控制芯片，它的低功耗以及集成的UART、I2C等模塊滿足分析儀的需要。將MSP430f2272的P3. 4和P3. 5管腳作為GPIO來控制片選管腳并且讀取存儲檢測信號，而USARTl配置在三線SPI模式。在SPI模式下，串行數(shù)據(jù)可以在多個器件之間進行發(fā)送和接收，這些器件使用主機提供的共用時鐘。 具有第二功能的UCxSTE引腳，用于使能器件接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，由主機控制。作為從機的顯示模塊4將AD5933分析后的阻抗實部虛部數(shù)據(jù)通過USART模式存儲，經(jīng)過MCU軟件程序進一步處理為更詳盡的便于觀測數(shù)據(jù)，并且能夠及時有效地讀取。信號處理模塊5主要是兩部分組成，產(chǎn)生正弦信號的AD5933電路和AD221等放大芯片構成的放大電路。由血液的電學特性可知，其在一定的頻率下可以等效為一個電阻，故而需要一個激勵源經(jīng)過，通過電壓 /電流的變化來測定其阻值。由于血液凝固的過程中會引起阻值的變化，因此要選擇交流源作為激勵，微量血液的阻抗值較小，激勵源的峰值也不適合過大，而AD5933的正弦信號的頻率與峰值的可控性解決了這個問題。在AD5933輸出的激勵源經(jīng)過待測樣品阻抗后的電壓差，由可調(diào)增益放大器AD8221監(jiān)測接地負載的電流。AD8221的正弦波輸出信號相對于設定的偏置VDD/2對稱，并反饋回AD5933中進行數(shù)字信號處理，AD8221周邊的電路確保了信號放大的準確性與穩(wěn)定性。血液樣品區(qū)是一個微流體通道，利用毛細現(xiàn)象將少量的血液樣品送入樣品存放區(qū)，整個微流體通道是由雙面膠將兩層PE薄膜粘貼在一起，雙面膠厚度 30um, PE薄膜厚度50um，通過計算所需血液樣品的體積在雙面膠與PE薄膜上刻制相應的通道與樣品存放區(qū)。
權利要求1.一種血液阻抗分析儀，其特征在于包括電源模塊、控制模塊、信號處理模塊、放大模塊、顯示模塊及血液樣品區(qū)，所述電源模塊連接所述控制模塊，所述信號處理模塊通過 1 連接所述控制模塊，所述放大模塊及所述顯示模塊分別通過UART連接所述控制模塊，所述血液樣品區(qū)連接所述信號處理模塊。
2.按照權利要求1所述的血液阻抗分析儀，其特征在于還包括存儲模塊，所述存儲模塊通過SPI連接所述控制模塊。
3.按照權利要求1或2所述的血液阻抗分析儀，其特征在于所述血液樣品區(qū)是由PE 薄膜做成的小容量血液樣品存放區(qū)，并通過銅線連接所述信號處理模塊，在PE薄膜上印刷有銀漿電極。
4.按照權利要求1或2所述的血液阻抗分析儀，其特征在于所述電源模塊設有3.3V 及5V兩種電源。
5.按照權利要求1或2所述的血液阻抗分析儀，其特征在于所述電源模塊的開關控制包括軟件控制及硬件開關控制兩種。
專利摘要本實用新型涉及一種血液阻抗分析儀，其特征在于包括電源模塊、控制模塊、信號處理模塊、放大模塊、顯示模塊及血液樣品區(qū)，所述電源模塊連接所述控制模塊，所述信號處理模塊通過I2C連接所述控制模塊，所述放大模塊及所述顯示模塊分別通過UART連接所述控制模塊，所述血液樣品區(qū)連接所述信號處理模塊。本實用新型設備體積小，功耗低，成本少，便于攜帶；直接檢測得到血液凝固時的阻抗值，為進一步的數(shù)據(jù)分析提供了一個更直觀有效的依據(jù)；另外，血液阻抗信號在由激勵信號激勵后通過放大電路放大后再做處理，增加了數(shù)據(jù)的準確性。
文檔編號G01R27/02GK202256503SQ20112035980
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權日2011年9月23日
發(fā)明者林立麗, 王振宇 申請人:北京大學