數(shù)字化光電生物傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療用具領(lǐng)域的傳感檢測裝置，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器與試劑測試片結(jié)合進(jìn)行檢測時(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，然后對輸出信號進(jìn)行相應(yīng)的處理，才能將顏色信號識別出來；有的將兩者集合起來，但是輸出的模擬信號，需要一個A/D電路進(jìn)行采樣，對該信號進(jìn)一步量化處理，才能進(jìn)行識別，增加了電路的復(fù)雜性，并且存在較大的轉(zhuǎn)換和識別誤差，影響了識別的效果。在信號光源上，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光源校準(zhǔn)，給使用者帶來極大的不便。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器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于現(xiàn)有生物傳感器所存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種精度高，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]本實(shí)用新型包含生物傳感器試劑測試片、電路板、電路板上的顏色傳感器。
[0005]本實(shí)用新型的原理是: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試片，測試片由于與化學(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試樣本與測試片反應(yīng)結(jié)果，通過電路板上的微處理器處理頻率變化量信號，分析信號后就可以定量或半定量的方式計(jì)算出測試樣本的濃度結(jié)果。本實(shí)用新型全數(shù)字化光電生物傳感檢測裝置可實(shí)現(xiàn)對各種化學(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，具有簡便快捷、測試精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:數(shù)字化光電生物傳感器，包括測試片、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)量可以是一個或兩個。
[0008]此檢測裝置電路板上的顏色傳感器鑲嵌在檢測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)通路聚焦到測試片上，測試片上的折射光經(jīng)檢測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經(jīng)數(shù)字量化后，由單片機(jī)分析處理就可顯示出檢測片上的顏色變化量，檢測片上顏色變化量隨測試樣本濃度而變化，由此可得出測試樣本的濃度值。
[0009]數(shù)字化光電生物傳感檢測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)通路檢測頭組合對試劑測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器用顏色傳感器和測試片作為檢測元件，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，輸出的信號是數(shù)字量，可以直接驅(qū)動標(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)的過程測量、環(huán)境測量、食品安全、化學(xué)品的穩(wěn)定性評估、色度計(jì)測量應(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器的優(yōu)勢在于體積小，采用經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的光信號傳輸檢測頭，輸出的是全數(shù)字信息，控制電路簡單，LED為冷光源，性能穩(wěn)定，其小型化容易實(shí)現(xiàn)，測量信號可穩(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。該檢測裝置設(shè)計(jì)角度由10°?60°范圍內(nèi)對光路進(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，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢:
[0013]結(jié)構(gòu)簡單，開模注塑成型容易，角度控制簡單，易于小型化；
[0014]聚焦好，光強(qiáng)度大，折射信號強(qiáng)；
[0015]信號穩(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，是具有對顏色差異性識別的生物傳感器及其檢測裝置，可用于各種顏色識別分析裝置，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提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定:
[0018]圖1為本實(shí)用新型的原理圖；
[0019]圖2-1為本實(shí)用新型實(shí)施例中雙燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖立體圖；
[0020]圖2-2為本實(shí)用新型實(shí)施例中雙燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖；
[0021]圖3-1為本實(shí)用新型實(shí)施例中單燈頭的結(jié)構(gòu)示意圖正視圖；
[0022]圖3-2為本實(shí)用新型實(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]本實(shí)用新型包括固定在電路板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試樣本的測試片1，測試樣本由于與化學(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試樣本與測試片反應(yīng)結(jié)果，通過電路板上的微處理器處理頻率變化量信號，分析信號后就可以定量或半定量的方式計(jì)算出測試樣本的濃度結(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，傳輸光道相對于電路板呈一定傾斜角度。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種精度高，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，傳輸光道相對于電路板呈一定傾斜角度。
【IPC分類】G01N21/25, G01N21/78
【公開號】CN204882371
【申請?zhí)枴緾N201520578148
【發(fā)明人】王建輝, 李中
【申請人】桂林中輝科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月3日