[发明专利]一种生化分析仪电子控制系统

权利要求书

1.一种生化分析仪电子控制系统，包含ARM控制芯片、显示模块、键盘模块、步进电机模块、恒温控制模块、液路控制模块、光路控制模块、I²C总线和电源；

所述ARM控制芯片采用ARM+DSP结构的ARM芯片，具有超强的数学运算功能，是整个生化分析仪电子控制系统的控制核心，搭配UCLinux嵌入式操作系统实时对步进电机驱动模块、恒温控制模块、光路控制模块、液路控制模块进行控制，同时完成生化分析仪的数据采集和上位计算机的通信；

所述电子控制系统的步进电机驱动模块是由ARM发出的指令经过A3977SED细分步进电机驱动芯片可有效调控液路系统中各控制部分的电机运动，而无需对各电机分芯片控制；

所述恒温控制模块包括高精度温度测量电路和恒温控制电路；高精度温度测量电路由恒流源、NTC热敏电阻传感器、放大电路、LTC2400A/D转换芯片以及光电隔离电路构成；恒温控制电路包括光电隔离电路、驱动电路、可控硅、制冷器和加热；

所述液路控制系统包括转盘控制部分、搅拌臂控制部分、采样和清洗控制部分；转盘控制部分由定位光偶、盘号识别霍尔传感器、转盘电机构成；搅拌臂控制部分由定位光偶、液位传感器、撞针保护电路、搅拌臂摆动电机构成；采样和清洗控制部分由定位光偶、清洗阈开关电路以及注射采样电机构成。

2.如权利要求1所述的生化分析仪电子控制系统，其特征在于，高精度温度测量电路由恒流源、NTC热敏电阻传感器、放大电路、LTC2400A/D转换芯片以及光电隔离电路构成；恒流源电路如图4所示，运放U2A将信号放大两倍，运放U2B是一个电压跟随器，R2和R9组成的参考电阻两端分压与基准电压恒定不变，输出电流保持恒定；恒流源主要用于NTC热敏电阻传感器提供电源；高精度温度测量电路如图5所示，由NTC热敏电阻传感器、放在电路、24位模数转换芯片LTC2400和光电隔离电路构成，恒流源和取样电阻R_Ref为A/D转换LTC2400提供参考电压V_REF，与所测热敏电阻两端电压构成比值测量系统；由于A/D转换LTC2400采用24位高精度模数转换分辨率，可使该探测温度精度达到0.01⁰C。

3.如权利要求1所述的生化分析仪电子控制系统，其特征在于，恒温控制电路包括光电隔离电路、驱动电路、可控硅、制冷器和加热；温度控制方法采用Fuzzy-智能PID复合控制算法，其原理图如图6所示；为了提高控制精度，合理施加控制量、缩短控制时间，减小滞后等因素的影响，附加了温度变化预测。