生化仪中高速数据采集系统设计及应用

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1、第")卷第)期增刊仪器仪表学报"##%年*月生化仪中高速数据采集系统设计及应用郑志红戴曙光穆平安程丽君!上海理工大学光学与电子信息学院上海"###$%&摘要提出生化仪中数据采集系统的设计方法’阐明了数据采集系统的基本原理’详细介绍了()*转换模块的软硬件结构与原理+现场实验证明整个系统工作正常’测量结果满足精度要求’是一种数据采集与处理的有效方法+关键词生化仪数据采集()*转换,-./012134556/728/919:,28247;.8-?/18@-A/9690>B-23-CDEFGHDEIEJGH*KILEMHMKGHNMOIGHPK

2、GQEFGHRISMG!TUVWXYZV[]^_‘aUb‘aV^]Y_cVXUcXaUdeXc‘U]f]b’_‘aUb‘aVghhhij’k‘VUa&4l.8C278mEInoKoFpopFnFGqnKGFrsFqEJtuJptKqKKvwMInIqIJGIGqEFxIJyJHzpFKtFp’IyyMnqpKqIGHqEFopIGvIoyFJutKqKKvwMInIqIJGnznqFsKGttInvMnnIGHqEFEKptrKpF’nJuqrKpFvJGuIHMpKqIJGKGtopIGvIoyFJu()*vJG{FpqFpsJtMyF

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6、~->!9C3."IJyJHzpFKtFp*KqKKvwMInIqIJG()*vJG{FpqIGH#引言(数据采集系统的构成在临床医学及科学试验研究过程中’需要对药物在生化仪中’首先将一定波长的光信号经过斩波的成分’各种细菌的种类等众多的生物量进行分析和后照射到装有细菌培养液

7、的托盘中+光敏器件将透射预测+传统的做法是采用各种专门的仪器$仪表等工具过来的光信号转变成电信号’再通过运放进行放大’滤对这些参数一一测定’记录+不足之处是显而易见的%波’进行()*转换’然后将转换后的数字信号送入首先是涉及到的仪器$仪表等工具多’不方便管理与使*LO数字处理芯片’进行数字处理分析’然后将处理用&其次是不能实现连续测量’只能是选取一些时刻进结果送给上位机’进行分析预测+数据采集系统的原理行’获得的数据有限&最后是不能在测量的前提下做进如图’+一步的统计$分析和预测+多功能生化仪正是为解决上传感器将多路物理信号转化为一定范围内的电压述传统方法的

8、不足之处而专门研制开发的’采用先进或电流信号+信号调理系统主要是将传感器输出的电的光电传感技术’对多个参量同时进行测量’速度极压或电流信号进行放大’滤波或运算得到用户需要的快’这些测量数据由计算机实时采集$处理$存储’并完而且满足()*采集芯片要求的信号’这里主要用到各成必要的统计$分析和预测+在生化仪中’数据采集系类放大器+采集芯片是*LO处理系统前向通道的核统的性能好坏直接关系到系统分析预测的结果+为此’心+()*芯片将采集到的模拟信号转换成数字信号’本文提出了利用m}公司的’"位高速()*转换芯片*LO处理系统对转换过来的数字信号进行运算$分进行()*

9、转换’并用*LO芯片进行数据处理+从而满析$处理+足了系统的速度和精度的要求+第/期增刊生化仪中高速数据采集系统设计及应用-/.个片内的十四通道多路器可以在22个输入通道或0!"#$%&’!$芯片介绍个内部自测试7=>+?@*>=*<电压中任意选择一个3采样@保持是自动的3在转换结束时5A结束转换B7>:,

10、时钟以及地址输入端3它还可以通过一个串行的三特点3开关电容的设计可以使在整个温度范围内有较态输出端789*9:;*<与主处理器或外围的串口通小的转换误差3*+,-./0,的工作范围为CDEFCD3讯5输出转换结果3可以高速传输数据3该器件还有一图2数据采集原理框图!(%特点字输入端58=R向其写控制字来决定输出数据的长*+,-./0,具有以下特点42-位分辨率968转度5前导以及单双极性的格式316:,+:,Q为输入6换器G在温度范围内2CHI转换时间G22个模拟输入通输出时钟端3其时钟脉冲由8=R的,+:,Q提供5通道G0路内置自测试方式G固有的采样与保持

11、G线形误过改变,+:,Q的频率5可以改变采样所需的时