[发明专利]具有改进的采样时间偏移的电化学分析中的电容检测

权利要求书

1.一种确定生物传感器室的电容的方法，所述生物传感器室具有设置在所述室中且耦合到微控制器的两个电极，所述方法包括：

在样品沉积在所述生物传感器室中时引发样品的电化学反应；

向所述室施加预定频率的振荡信号；

基于预定频率下输出信号的预定采样率/周期来确定用于测量输出信号的第一采样时间间隔；

在与所述第一采样时间间隔不同的第二采样时间间隔处对来自所述室的输出信号进行采样，使得在所述第二采样时间间隔的每个连续处而不是在所述第一时间间隔处测量每个采样输出信号的大小；

基于采样步骤的采样输出信号来确定来自所述室的输出信号和振荡输入信号之间的相位角；以及

由所述相位角来计算所述室的电容。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二采样时间间隔基于相对于所述第一采样时间间隔的预定偏移时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一采样时间间隔包括所述输出信号的大小的每次阶跃变化之间的持续时间。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述偏移时间包括第一采样时间间隔的百分比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述百分比包括所述第一采样时间间隔的约5％至约30％的范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括：

确定预定频率下所述信号的一个波的持续时间；

划分每个波的多个测量样本的持续时间以获得持续时间；以及

将所述第一采样时间间隔设定成与所述持续时间大体相等。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包括：

评价所述输出信号以确定所述输出信号的每次阶跃变化之间的持续时间；以及

将所述第一采样时间间隔设定成与所述持续时间大体相等。

8.根据权利要求6或权利要求7中的一项所述的方法，其中所述偏移时间包括第一采样时间间隔的百分比。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述百分比包括所述第一采样时间间隔的约5％至约30％的范围。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算包括用相位角补偿计算电容以说明用于对所述输出信号进行采样的电路中的相移。

11.根据权利要求1或权利要求10中的一项所述的方法，其中所述计算包括用下列形式的公式计算电容：

C＝|i_Tsin(Φ+Φ_COMP)|/2πfV

其中：

C≈电容；

i_T≈总电流；

Φ≈总电流和电阻器电流之间的相位角；

Φ_COMP≈相位角补偿；

f≈频率；并且

V≈电压。

12.根据权利要求10或权利要求11中的一项所述的方法，其中所述相位角补偿包括约3度至约20度的任何值。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述相位角补偿包括约11度。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述计算包括：

在所述频率的一个周期内对来自所述室的多个电流输出进行采样；

获得采样电流输出的平均值；

从所述多个电流输出的每个采样电流中减去所述平均值；以及

从所述减去中提取所有负值的均方根值以提供所述总电流输出。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述计算包括：

由所述采样确定从负值到正值的电流的至少一个交叉点；以及

对所述电流的至少一个交叉点附近插值以确定第一角度，在所述第一角度处，所述电流从正到负或从负到正变化。

16.根据权利要求15所述的方法，其中对所述电流的至少一个交叉点插值包括：

对来自所述采样的另一个交叉点插值以确定另一个角度，在所述另一个角度处，所述电流从正到负或从负到正变化；以及

从所述另一个角度减去大约180度以提供第二角度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述减去还包括计算所述第一角度和所述第二角度的平均值。