數(shù)字化光電生物傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療用具領(lǐng)域的傳感檢測(cè)裝置，尤其是一種數(shù)字化光電生物傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的光電生物傳感檢測(cè)器與試劑測(cè)試片結(jié)合進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，顏色傳感器通常是在獨(dú)立的光電二極管上覆蓋經(jīng)過修正的紅、綠、籃濾光片，然后對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，才能將顏色信號(hào)識(shí)別出來(lái)；有的將兩者集合起來(lái)，但是輸出的模擬信號(hào)，需要一個(gè)A/D電路進(jìn)行采樣，對(duì)該信號(hào)進(jìn)一步量化處理，才能進(jìn)行識(shí)別，增加了電路的復(fù)雜性，并且存在較大的轉(zhuǎn)換和識(shí)別誤差，影響了識(shí)別的效果。在信號(hào)光源上，傳統(tǒng)光源使用的是熱光源，衰減量大，穩(wěn)定性差，實(shí)際使用過程中需每次使用前要對(duì)光源校準(zhǔn)，給使用者帶來(lái)極大的不便。由于上述原因造成的不便與潛在不穩(wěn)定性隱患，因此，有必要提供一種精度高，數(shù)字化，具備優(yōu)良的靈敏度和反應(yīng)特異性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)，方便用戶使用的數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有生物傳感器所存在的問題，本發(fā)明提供了一種精度高，數(shù)字化，具備優(yōu)良的靈敏度和反應(yīng)特異性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)，方便用戶使用的數(shù)字化光電生物傳感器。
[0004]本發(fā)明包含生物傳感器試劑測(cè)試片、電路板、電路板上的顏色傳感器。
[0005]本發(fā)明的原理是:設(shè)置有固定在電路板上的顏色傳感器和裝置在機(jī)械光道傳輸器內(nèi)的LED燈，在檢測(cè)時(shí)，通過給LED燈加電發(fā)光，光亮經(jīng)過光道傳輸將光聚焦到測(cè)試片，測(cè)試片由于與化學(xué)物質(zhì)(或酶)反應(yīng)而發(fā)生顏色差異，當(dāng)聚焦光照射到檢測(cè)片上時(shí)，因顏色不同所產(chǎn)生的折射量而不同，折射后的光經(jīng)光道傳輸至顏色傳感器，顏色傳感器接收到不同光波后而轉(zhuǎn)換為全數(shù)字化的頻率值，根據(jù)頻率值變化量就可分辨出不同濃度測(cè)試樣本與測(cè)試片反應(yīng)結(jié)果，通過電路板上的微處理器處理頻率變化量信號(hào)，分析信號(hào)后就可以定量或半定量的方式計(jì)算出測(cè)試樣本的濃度結(jié)果。本發(fā)明全數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種化學(xué)試劑、生物酶發(fā)生反應(yīng)后有顏色變化的樣本快速檢測(cè)，具有簡(jiǎn)便快捷、測(cè)試精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:數(shù)字化光電生物傳感器，包括測(cè)試片、帶微處理器的電路板，電路板上設(shè)置有傳感器，其特征在于，所述的傳感器為顏色傳感器；所述的電路板上還設(shè)置有LED燈和傳輸光道，傳輸光道相對(duì)于電路板呈一定傾斜角度α。
[0007]所述的LED燈和傳輸光道互相匹配，數(shù)量可以是一個(gè)或兩個(gè)。
[0008]此檢測(cè)裝置電路板上的顏色傳感器鑲嵌在檢測(cè)頭上的顏色傳感器位置內(nèi)，LED燈安裝在LED燈孔內(nèi)，通過單片機(jī)控制給LED燈和顏色傳感器加電工作，讓LED燈光線經(jīng)光學(xué)通路聚焦到測(cè)試片上，測(cè)試片上的折射光經(jīng)檢測(cè)頭光路傳輸至顏色傳感器接收窗口，顏色傳感器接收到光信號(hào)經(jīng)數(shù)字量化后，由單片機(jī)分析處理就可顯示出檢測(cè)片上的顏色變化量，檢測(cè)片上顏色變化量隨測(cè)試樣本濃度而變化，由此可得出測(cè)試樣本的濃度值。
[0009]數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)器是一種利用可編程數(shù)字兼容接口的顏色傳感器與光學(xué)通路檢測(cè)頭組合對(duì)試劑測(cè)試片顏色特性分析的設(shè)備。由于全數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)器用顏色傳感器和測(cè)試片作為檢測(cè)元件，將顏色光到頻率的轉(zhuǎn)換，可編程數(shù)字兼容的顏色傳感器把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉(zhuǎn)換器集成在一個(gè)單一的CMOS電路上，同時(shí)在單一芯片上還集成了紅綠藍(lán)(RGB)三種濾光器，是有數(shù)字兼容接口的RGB顏色傳感器，輸出的信號(hào)是數(shù)字量，可以直接驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其它邏輯電路相連接。由于輸出的是數(shù)字量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)顏色信道10位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要A/D轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡(jiǎn)單，精度高，具備優(yōu)良的靈敏度和反應(yīng)特異性。因此，顏色傳感器和測(cè)試片的組合可廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如醫(yī)療/醫(yī)藥(臨床化學(xué)分析和處置)、生物產(chǎn)業(yè)的過程測(cè)量、環(huán)境測(cè)量、食品安全、化學(xué)品的穩(wěn)定性評(píng)估、色度計(jì)測(cè)量應(yīng)用、彩色打印、計(jì)算機(jī)彩色監(jiān)視器校準(zhǔn)以及油漆、紡織品、化妝品和印刷材料及數(shù)字成像等，并且其應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。特別是，在醫(yī)療診斷和食品制造領(lǐng)域，全數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)器廣泛地用于分析包括血液、尿液、食品添加劑在內(nèi)的生物樣品。
[0010]數(shù)字化光電生物傳感檢測(cè)器的優(yōu)勢(shì)在于體積小，采用經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的光信號(hào)傳輸檢測(cè)頭，輸出的是全數(shù)字信息，控制電路簡(jiǎn)單，LED為冷光源，性能穩(wěn)定，其小型化容易實(shí)現(xiàn)，測(cè)量信號(hào)可穩(wěn)定獲得，及容易實(shí)現(xiàn)與各種電子設(shè)備的結(jié)合。
[0011]該檢測(cè)裝置關(guān)鍵點(diǎn)在于光學(xué)通路的獨(dú)特設(shè)計(jì)，控制角度α就可調(diào)整聚焦點(diǎn)的大小及距離。該檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)角度由10°?60°范圍內(nèi)對(duì)光路進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)不同要求的設(shè)計(jì)需要，滿足不同使用狀態(tài)。
[0012]綜上所訴，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì):
[0013]結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開模注塑成型容易，角度控制簡(jiǎn)單，易于小型化；
[0014]聚焦好，光強(qiáng)度大，折射信號(hào)強(qiáng)；
[0015]信號(hào)穩(wěn)定，全數(shù)字化，具備優(yōu)良的靈敏度和反應(yīng)特異性，抗干擾強(qiáng)；
[0016]極容易實(shí)現(xiàn)與各種電子設(shè)備的結(jié)合，是具有對(duì)顏色差異性識(shí)別的生物傳感器及其檢測(cè)裝置，可用于各種顏色識(shí)別分析裝置，如光電血糖儀、食用油分析儀、尿液分析儀、血液分析儀等各種電子設(shè)備。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定:
[0018]圖1為本發(fā)明的原理圖；
[0019]圖2-1為本發(fā)明實(shí)施例中雙燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖立體圖；
[0020]圖2-2為本發(fā)明實(shí)施例中雙燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖；
[0021]圖3-1為本發(fā)明實(shí)施例中單燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖正視圖；
[0022]圖3-2為本發(fā)明實(shí)施例中單燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖；
[0023]圖中:1，測(cè)試片；2，電路板；3，顏色傳感器；4，LED燈；5，傳輸光道。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明包括固定在電路板I上的顏色傳感器3和傳輸光道5內(nèi)的LED燈4，在檢測(cè)時(shí)，通過給LED燈4加電發(fā)光，光亮經(jīng)過傳輸光道5將光聚焦到已放置測(cè)試樣本的測(cè)試片1，測(cè)試樣本由于與化學(xué)物質(zhì)(或酶)反應(yīng)而發(fā)生顏色差異，當(dāng)聚焦光照射到檢測(cè)片I上時(shí)，因顏色不同所產(chǎn)生的反射量而不同，反射后的光經(jīng)傳輸光道5至顏色傳感器3，顏色傳感器接收到不同光波后而轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的頻率值，根據(jù)頻率值變化量就可分辨出不同濃度測(cè)試樣本與測(cè)試片反應(yīng)結(jié)果，通過電路板上的微處理器處理頻率變化量信號(hào)，分析信號(hào)后就可以定量或半定量的方式計(jì)算出測(cè)試樣本的濃度結(jié)果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.數(shù)字化光電生物傳感器，包括測(cè)試片、帶微處理器的電路板，電路板上設(shè)置有傳感器，其特征在于，所述的傳感器為顏色傳感器；所述的電路板上還設(shè)置有LED燈和傳輸光道，傳輸光道相對(duì)于電路板呈一定傾斜角度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種精度高，數(shù)字化，具備優(yōu)良的靈敏度和反應(yīng)特異性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)，方便用戶使用的數(shù)字化光電生物傳感器，包括測(cè)試片、帶微處理器的電路板，電路板上設(shè)置有傳感器，所述的傳感器為顏色傳感器；所述的電路板上還設(shè)置有LED燈和傳輸光道，傳輸光道相對(duì)于電路板呈一定傾斜角度。
【IPC分類】G01N21/25, G01N21/78
【公開號(hào)】CN104990921
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510470277
【發(fā)明人】王建輝, 李中
【申請(qǐng)人】桂林中輝科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日