[发明专利]一种采样设备及方法

权利要求书

1.一种采样设备，包括：采样针(400)、用于驱动所述采样针(400)动作的动作模块(300)，和用于控制所述动作模块(300)的控制模块(200)，其特征在于，

还包括：用于监测所述采样针(400)相关的物理量变化，并将该物理量转换为相应的电信号到所述控制模块(200)的检测模块(100)；

所述控制模块(200)处理由所述检测模块(100)输出的电信号，并据此控制所述动作模块(300)动作。

2.如权利要求1所述的采样设备，其特征在于，所述采样针(400)采用导电材料制成。

3.如权利要求2所述的采样设备，其特征在于，所述检测模块(100)包括：

锁相环路(110)，用于检测所述采样针(400)的等效电容值，并转化为相应的模拟电压信号；

放大电路(120)，用于放大所述锁相环路(110)输出的模拟电压信号；以及，

A/D转换电路(130)，用于将所述放大电路(120)输出的模拟电压信号转换为相应的数字信号，并输出到所述控制模块(200)。

4.如权利要求3所述的采样设备，其特征在于，所述锁相环路(110)包括：依次闭环耦合的鉴相器(111)、环路滤波器(113)和压控振荡器(112)；

所述环路滤波器(113)向所述放大电路(120)输出模拟电压信号；所述压控振荡器(130)耦合于所述采样针(400)，所述鉴相器(110)还输入一个参考频率。

5.如权利要求2所述的采样设备，其特征在于，所述采样针(400)包括相互分离的第一管体和第二管体；

所述检测模块(100)包括：用于将输入的模拟电信号进行放大并转化为相应的数字信号的放大与A/D转换(190)，及限流电阻(R1)；

所述第一管体耦合于一个高电平(Vcc)；所述限流电阻(R1)的两端分别耦合于所述放大与A/D转换(190)的输入端和地；所述放大与A/D转换(190)的输入端还耦合于所述第二管体，并输出数字电信号到所述控制模块(200)。

6.如权利要求2所述的采样设备，其特征在于，盛装目标液体的容器(500)为导体，且连接于地；

所述检测模块(100)包括：用于将输入的模拟电信号进行放大并转化为相应的数字信号的放大与A/D转换(190)，及限流电阻(R2)；

所述限流电阻(R2)的一端与所述放大与A/D转换(190)的输入端和所述采样针(400)耦合，其另一端耦合于一个高电平(Vcc)。

7.如权利要求1所述的采样设备，其特征在于，所述动作模块(300)包括：驱动单元(310)、步进电机(320)，和摇臂(330)；

所述驱动单元(310)在所述控制模块(200)的控制下，驱动所述步进电机(320)转动，所述步进电机(320)带动所述摇臂(330)动作，所述摇臂(330)带动所述采样针(400)动作。

8.一种采样方法，其特征在于，包括如下步骤：

预备采样步骤：采样针(400)向液面动作，直到检测到该采样针(400)相关的物理量发生突变，则判断该采样针是否接触到真实的液面；如果为真实的液面，则

采样步骤：所述采样针(400)吸液。

9.如权利要求8所述的采样方法，其特征在于，所述预备采样步骤包括如下步骤：

初始步骤：所述采样针(400)在指定位置，并获取该位置时的该采样针(400)的相关物理量；

突变步骤：所述采样针(400)向液面运动，直到测量到该采样针(400)的相关物理量放生突变，该采样针(400)停止动作；

液面判断步骤：延时一段时间，测量该采样针(400)的相关物理量，并判断该采样针(400)是否接触到真实的液面。

10.如权利要求8所述的采样方法，其特征在于，所述采样针(400)相关的物理量选取该采样针(400)的等效电容值、电阻值或电感值中的至少一种。

11.一种采样方法，其特征在于，包括如下步骤：

采样步骤：所述采样针(400)吸液；

液量判断步骤：测量该采样针(400)的相关物理量，并判断该采样针(400)是否吸取到足够的液体。

12.如权利要求11所述的采样方法，其特征在于，所述采样针(400)相关的物理量选取该采样针(400)的等效电容值、电阻值或电感值中的至少一种。