基于微流芯片的超微量液体流速测量系统

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1、分类号TP23学校代码10495ＵＤＣ621密级公开硕士学位论文基于微流芯片的超微量液体流速测量系统作者姓名：刘松林学号：1315033014指导教师：刘侃学科门类：工学专业：电路与系统研究方向：嵌入式医疗设备开发完成日期：二零一六年六月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationMicroamountoftheliquidflowratemeasuringsystembasedonthemicrofludicchipCandidate:LiuSong-linSupervisor:Prof.LiuKanTime:Jun

2、e2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日武汉纺织大学硕士学位论文摘要论文设计出了一套基于微流控芯片的超微量液体流速测量系统，该系统主要是以微流控技术的发展为依托，以微加工技术为手段，以核心控制器件STM32F107为硬件主控部分，设计出了该套微流体流速测量系统。在现代社会中，由于人类活动的关系，许多资源开始被大量的消耗掉。而有些资源如：生化分析里用到的许多贵重的试剂需要从很多的物质里面去提取，这样大量的物质资源就被消耗掉了。如果将这一分析过程在微流控

4、芯片中进行，这样就能够起到很好的资源节约的目的。另外就是许多新奇的现象往往是在微小环境或者微观世界里面才能够出现，这对于科研来说具有很好的研究价值和研究意义。再就是随着科学技术的发展、微流控领域也发展的越来越快，同时微流控芯片技术的发展，带动了对微流体的流速进行测量的一个需求，也使得对微流体进行流速的测量成为了可能，并最终能够通过现在的技术手段来进行实现。在微流控芯片中，流动的液体或者分析使用的流动性的分析物质是主要的承载介质，对微流体进行一个实际流速的测量就显得尤为重要。本论文在结合现有的对流体的流速进行测量的分析基础上，设计出该套基于微流芯片的微

5、流体的流速测量系统，论文内的研究主框架主要分为4个子框架：(1)微流控芯片及微流控技术的发展介绍及现有的一些技术手段的不足，从而提出基于微流控芯片的超微量液体的流速测量系统。（2）超微量液体的流速测量系统的整体框架的一个介绍主要是包含硬件框架设计、芯片框架设计和软件框架设计。（3）超微量液体的流速测量系统的核心部件流速测量芯片的设计、研发、制作和键合，主要是借助于实验室现有的光刻机等设备来进行芯片的制作，同时利用化学、生物、物理特性良好的PDMS材料为辅助来完成最终芯片的键合。（4）超微量液体的流速测量系统的硬件电路部分的设计主要包含：系统供电模块设

6、计、电机驱动模块的设计和制作、系统通讯部件电路设计、电磁阀的选择及控制关键词：微流控芯片；流速测量；STM32F107；光刻技术；芯片键合研究类型：应用研究AbstractInthisdissertation,wedesignanultrafineamountofliquidflowratemeasuringsystembasedonthemicrofluidicchip,whichismainlybasedonthedevelopmentofmicrofluidictechnologyandcombineswiththedevelopmentofm

7、icromachiningtechnology.AndthecorecontroldeviceisbasedontheCortexfamilySTM32F107hardware,thenwedevisedoutthesystem.Inmodernsociety,alotofnaturalresourcesareconsumedforthesakeofhumanbeing’sactivities.Andsomeresources,suchas:alotofvaluablereagentswhichwereusedinbiochemicalanalysi

8、sneedtobeextractedfromalargeamountofmaterialresources,