设计了一种集成流路的磁弹性传感器芯片,结合模块化设计的磁弹性传感器检测电路构成了一个初步的实验平台,针对在医学和临床实践中都有很重要意义的凝血系统功能的检查,以凝血酶原时间(PT)为例,利用磁弹性传感器芯片进行凝血酶原反应的过程检测,可以得到凝血酶原时间参数。初步实验结果证明了设计的有效性,同时,这种方法可以方便推广到其他凝血因子的检测方面,是一种可小型化、便携式、芯片成本低廉的易于推广的解决方案,有很好的应用前景。磁弹性传感器共振频率的偏移量与周围液体的密度ρl及黏粘度η有关，当其它参数恒定时，周围环境液体密度的增大或黏粘度的增大，均会导致磁弹性传感器共振频率的偏移量增大［12］。这是其检测液体的密度ρl及黏粘度η的原理，同时也是利用磁弹性传感器检测凝血过程的原理。2芯片与检测系统设计系统采用单线圈的阻抗法检测，通过分析磁弹性传感器共振测量的阻抗法的基本原理，设计了一种模块化参数检测电路，系统基本模块示意图如图1所示。PC上位机串口通信模块MCU直流偏置模块交流激励模块响应信号检测模块线圈磁弹性传感器基板磁场图1系统基本硬件模块示意图Fig根据设计需求，系统硬件划分为MCU控制模块、通信模块、线圈模块、直流偏置模块、交流激励模块、响应信号检测模块和电源模块等。其中直流电流偏置模块为线圈提供一个直流偏置磁场，消除“倍频”效应的影响使传感器工作在线性区，时间检测-液压滚圆机数控弯管机滚弧机价格低电动滚圆机多少钱模块由Microchip公司的DAC芯片MCP4911提供可编程直流电压，输出电压范围为0～5V，由于负载线圈的直流电阻恒定，电路进行阻抗匹配后即可得到可控直流电流以产生偏置磁常交流激励产生模块的目的是根据不同的应用对象产生一个频率和幅值均可程控调节的交流电流激励信号，选用ADI公司的DDS芯片AD9850产生频率可调的交流电压信号，稳定输出频率范围1kHz～1MHz，利用由TI公司的DAC7811与低偏置电压运放OPA277构成程控增益电路调节信号幅值，可实现最大增益范围为±40dB，单位增益带宽高达300kHz。幅值信号检测模块利用真有效值电路进行幅值提取，采用凌特公司的LTC1968实现功能并 验中抗凝血浆、促凝剂以及检测芯片均经过37℃预温。实验时将检测芯片插入线圈中，使用微量输液泵进行加样操作，同时由两个进样孔分别按30μL/s和60μL/s的速度加入抗凝血浆和促凝剂。加样持续1s，使血浆和促凝剂按1∶2本文由弯管机张家港弯管机价格网站采集网络资源整理! http://www.15895595058.net  比例混合并充满反应腔室，加样完成同时开始进行扫描检测记录数据。3．3结果与讨论对该血液样品进行了6次实验，实验结果具有较好的重复性，但由于样本量及实验次数较少，未进行统计分析。现仅取一次实验数据进行说明，其中一次实验得到扫频响应结果如图4(a)所示，图中共振点随凝血反应进程不断变化，针对其变化进行分析得到共振幅值—时间曲线如图4(b)所示，图中传感器共振响应幅值随凝血反应进行而减小，可以反映出血浆凝固过程中纤维蛋白不断生成，溶液粘度增大的凝血反映过程。根据PT检测原理，取结果曲线微分首次过零点为反应开始时刻，取绝对值最大点即反应速度最快处作为终止时刻。经计算可得PT检测时间结果为12．37s，属于11～14s正常参考范围，初步表明本文方法具有一定的可行性。共振幅值/磁弹性传感器共振频率的偏移量与周围液体的密度ρl及黏粘度η有关，当其它参数恒定时，周围环境液体密度的增大或黏粘度的增大，均会导致磁弹性传感器共振频率的偏移量增大［12］。这是其检测液体的密度ρl及黏粘度η的原理，同时也是利用磁弹性传感器检测凝血过程的原理。2芯片与检测系统设计系统采用单线圈的阻抗法检测，通过分析磁弹性传感器共振测量的阻抗法的基本原理，设计了一种模块化参数检测电路，系统基本模块示意图如图1所示。PC上位机串口通信模块MCU直流偏置模块交流激励模块响应信号检测模块线圈磁弹性传感器基板磁场图1系统基本硬件模块示意图根据设计需求，系统硬件划分为MCU控制模块、通信模块、线圈模块、直流偏置模块、交流激励模块、响应信号检测模块和电源模块等。其中直流电流偏置模块为线圈提供一个直流偏置磁场，消除“倍频”效应的影响使传感器工作在线性区，模块由Microchip公司的DAC芯片MCP4911提供可编程直流电压，输出电压范围为0～5V，由于负载线圈的直流电阻恒定，电路进行阻抗匹配后即可得到可控直流电流以产生偏置磁常交流激励产生模块的目的是根据不同的应用对象产生一个频率和幅值均可程控调节的交流电流激励信号，选用ADI公司的DDS芯片AD9850产生频率可调的交流电压信号，稳定输出频率范围1kHz～1MHz，利用由TI公司的DAC7811与低偏置电压运放OPA277构成程控增益电路调节信号幅值，可实现最大增益范围为±40dB，单位增益带宽高达300kHz。幅值信号检测模块利用真有效值电路进行幅值提取，采用凌特公司的LTC1968实现功能并时间检测-液压滚圆机数控弯管机滚弧机价格低电动滚圆机多少钱本文由弯管机张家港弯管机价格网站采集网络资源整理! http://www.15895595058.net