一種液面探測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種液面探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，液面探測系統(tǒng)是醫(yī)學(xué)臨床全自動檢驗儀器必不可少的一項核心功能組件，其通過控制采樣針探入待轉(zhuǎn)移液體的深度，從而最大程度地解決因采樣針外表面附著液體引起的儀器交叉污染高和加樣誤差大的問題。目前，液面探測系統(tǒng)普遍存在探測靈敏度不高而導(dǎo)致“空吸”和“撞針”等誤動作。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠高精度探測液體深度信號的液面探測系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種液面探測系統(tǒng)，它包括采樣針、振蕩/分頻電路、鎖相環(huán)/濾波電路、放大電路、比較電路和脈沖識別電路；
[0006]所述采樣針收集液體深度信號并將信號輸入至鎖相環(huán)/濾波電路，所述鎖相環(huán)/濾波電路將輸入的信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的誤差電壓信號并輸入至放大電路，所述放大電路將信號進(jìn)行放大并將放大后的信號輸入至比較電路，所述比較電路將信號進(jìn)行比較并將比較后的信號輸入至脈沖識別電路；
[0007]所述振蕩/分頻電路產(chǎn)生頻率信號并將頻率信號依次經(jīng)鎖相環(huán)/濾波電路和放大電路后輸入至比較電路。
[0008]優(yōu)選地，所述振蕩/分頻電路包括石英晶體振蕩器和分頻器；所述石英晶體振蕩器的XO端腳通過第二電阻與分頻器的CLK-NI端腳連接，所述石英體振蕩器的NC端腳通過第一電阻與分頻器的VCC端腳連接，所述分頻器的RST端腳通過第三電阻接地，所述分頻器的Q3端腳與鎖相環(huán)/濾波電路的輸入端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述鎖相環(huán)/濾波電路包括⑶4040芯片，所述⑶4040芯片的14端腳與振蕩/分頻電路的輸出端連接，所述CD4040芯片的6端腳通過第四電容與采樣針連接并且通過第四電容與自身的7端腳連接，所述CD4040芯片的5端腳通過依次連接的十四電阻、第十一電阻、可調(diào)電阻和十二電阻與自身的十二端腳連接，所述CD4040芯片的10端腳和13端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第十七電阻和第六電容，所述CD4040芯片的13端腳通過第十八電阻連接有依次串聯(lián)的第十九電阻、第七電容和第二十電阻，所述CD4040芯片的9端腳同時與第十八電阻和第八電容連接并通過第八電容與放大電路連接，所述第八電容還與第二十電阻連接。
[0010]優(yōu)選地，所述放大電路和比較電路包括運算放大器和比較器，所述運算放大器的同相端與鎖相環(huán)/濾波電路的輸出端連接并通過依次串聯(lián)的第三電容和第七電阻與自身的輸出端連接，所述第三電容和第七電阻之間通過第五電阻與運算放大器的反相端連接、通過第六電阻接地，所述運算放大器的反相端通和輸出端并聯(lián)有第二電容，所述運算放大器的輸出端通過第八電阻與比較器的同相端連接，所述比較器的輸出端與脈沖識別電路的輸入端連接。
[0011]由于采用了上述方案，本實用新型通過采用接觸式電容法，以強(qiáng)絕緣金屬雙套管采樣針作為探測傳感器，并結(jié)合基于鎖相環(huán)相位比較器的電容檢測電路和自適應(yīng)有效脈沖識別算法的運用，克服了傳統(tǒng)接觸式電阻法的缺陷，達(dá)到了提高分析儀工作可靠性和檢測精度的目的，對提高國內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)基層醫(yī)院的整體醫(yī)療診斷水平具有重要的現(xiàn)實意義。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例的振蕩與分頻電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例的鎖相環(huán)與濾波電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型實施例的放大電路和比較電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1所示，一種液面探測系統(tǒng)，它包括采樣針1、振蕩/分頻電路6、鎖相環(huán)/濾波電路2、放大電路3、比較電路4和脈沖識別電路5 ;采樣針I(yè)收集液體深度信號并將信號輸入至鎖相環(huán)/濾波電路2，鎖相環(huán)/濾波電路2將輸入的信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的誤差電壓信號并輸入至放大電路3，放大電路3將信號進(jìn)行放大并將放大后的信號輸入至比較電路4，比較電路4將信號進(jìn)行比較并將比較后的信號輸入至脈沖識別電路5 ;振蕩/分頻電路6產(chǎn)生頻率信號并將頻率信號依次經(jīng)鎖相環(huán)/濾波電路2和放大電路3后輸入至比較電路4。本實用新型通過采用接觸式電容法，以強(qiáng)絕緣金屬雙套管采樣針I(yè)作為探測傳感器，并結(jié)合基于鎖相環(huán)相位比較器的電容檢測電路和自適應(yīng)有效脈沖識別算法的運用，克服了傳統(tǒng)接觸式電阻法的缺陷，達(dá)到了提高分析儀工作可靠性和檢測精度的目的，對提高國內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、社區(qū)基層醫(yī)院的整體醫(yī)療診斷水平具有重要的現(xiàn)實意義。
[0018]同時，本實施例的振蕩/分頻電路6可采用如圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括石英晶體振蕩器Ul和分頻器U2 ;石英晶體振蕩器Ul的XO端腳通過第二電阻R2與分頻器U2的CLK-NI端腳連接，石英體振蕩器Ul的NC端腳通過第一電阻Rl與分頻器U2的VCC端腳連接，分頻器U2的RST端腳通過第三電阻R3接地，分頻器U2的Q3端腳與鎖相環(huán)/濾波電路2的輸入端連接。本實施例的振蕩與分頻電路6的作用主要是提供鎖相環(huán)相位比較器的輸入信號，其作為整個鎖相環(huán)相位比較器的基準(zhǔn)；其中石英晶體振蕩器Ul選用廠商TXC生產(chǎn)的FC — 135型石英晶振，其振蕩頻率為6.0MHz ;分頻器U2選用美國Tl公司生產(chǎn)的⑶4024BCM型分頻器，分頻后，輸出信號的頻率為1.5ΜΗζο
[0019]為實現(xiàn)相位自動同步控制的特性，本實施例的鎖相環(huán)/濾波電路2可采用圖3所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括⑶4040芯片U5，⑶4040芯片U5的14端腳與振蕩/分頻電路6的輸出端連接，CD4040芯片U5的6端腳通過第四電容C4與采樣針連接并且通過第四電容C4與自身的7端腳連接，⑶4040芯片U5的5端腳通過依次連接的十四電阻R14、第^^一電阻R11、可調(diào)電阻RW和十二電阻R12與自身的十二端腳連接，⑶4040芯片U5的10端腳和13端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第十七電阻R17和第六電容C6，⑶4040芯片U5的13端腳通過第十八電阻R18連接有依次串聯(lián)的第十九電阻R19、第七電容C7和第二十電阻R20，⑶4040芯片U5的9端腳同時與第十八電阻R18和第八電容C8連接并通過第八電容C8與放大電路3連接，第八電容CS還與第二十電阻R20連接。所述鎖相環(huán)/濾波電路2為系統(tǒng)核心電路，通過鎖相環(huán)內(nèi)部集成的相位比較器將采樣針接觸液面時電容值變化而引起的相位變化轉(zhuǎn)換為一誤差電壓輸出，再經(jīng)過濾波后形成一穩(wěn)定的電壓信號。
[0020]此外，本實施例的放大電路3和比較電路4可采用如圖4所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括運算放大器U3和比較器U4，運算放大器U3的同相端與鎖相環(huán)/濾波電路2的輸出端連接并通過依次串聯(lián)的第三電容C3和第七電阻R7與自身的輸出端連接，第三電容C3和第七電阻R7之間通過第五電阻R5與運算放大器U3的反相端連接、通過第六電阻R6接地，運算放大器U3的反相端通和輸出端并聯(lián)有第二電容C2，運算放大器U3的輸出端通過第八電阻R8與比較器U4的同相端連接，比較器U4的輸出端與脈沖識別電路5的輸入端連接。
[0021]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種液面探測系統(tǒng)，其特征在于:它包括采樣針、振蕩/分頻電路、鎖相環(huán)/濾波電路、放大電路、比較電路和脈沖識別電路； 所述采樣針收集液體深度信號并將信號輸入至鎖相環(huán)/濾波電路，所述鎖相環(huán)/濾波電路將輸入的信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的誤差電壓信號并輸入至放大電路，所述放大電路將信號進(jìn)行放大并將放大后的信號輸入至比較電路，所述比較電路將信號進(jìn)行比較并將比較后的信號輸入至脈沖識別電路； 所述振蕩/分頻電路產(chǎn)生頻率信號并將頻率信號依次經(jīng)鎖相環(huán)/濾波電路和放大電路后輸入至比較電路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種液面探測系統(tǒng)，其特征在于:所述振蕩/分頻電路包括石英晶體振蕩器和分頻器；所述石英晶體振蕩器的XO端腳通過第二電阻與分頻器的CLK-NI端腳連接，所述石英晶體振蕩器的NC端腳通過第一電阻與分頻器的VCC端腳連接，所述分頻器的RST端腳通過第三電阻接地，所述分頻器的Q3端腳與鎖相環(huán)/濾波電路的輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種液面探測系統(tǒng)，其特征在于:所述鎖相環(huán)/濾波電路包括⑶4040芯片，所述⑶4040芯片的14端腳與振蕩/分頻電路的輸出端連接，所述⑶4040芯片的6端腳通過第四電容與采樣針連接并且通過第四電容與自身的7端腳連接，所述CD4040芯片的5端腳通過依次連接的十四電阻、第十一電阻、可調(diào)電阻和十二電阻與自身的十二端腳連接，所述CD4040芯片的10端腳和13端腳并聯(lián)有依次串聯(lián)的第十七電阻和第六電容，所述CD4040芯片的13端腳通過第十八電阻連接有依次串聯(lián)的第十九電阻、第七電容和第二十電阻，所述CD4040芯片的9端腳同時與第十八電阻和第八電容連接并通過第八電容與放大電路連接，所述第八電容還與第二十電阻連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種液面探測系統(tǒng)，其特征在于:所述放大電路和比較電路包括運算放大器和比較器，所述運算放大器的同相端與鎖相環(huán)/濾波電路的輸出端連接并通過依次串聯(lián)的第三電容和第七電阻與自身的輸出端連接，所述第三電容和第七電阻之間通過第五電阻與運算放大器的反相端連接、通過第六電阻接地，所述運算放大器的反相端通和輸出端并聯(lián)有第二電容，所述運算放大器的輸出端通過第八電阻與比較器的同相端連接，所述比較器的輸出端與脈沖識別電路的輸入端連接。
【專利摘要】本實用新型涉及探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種液面探測系統(tǒng)。它包括采樣針、振蕩/分頻電路、鎖相環(huán)/濾波電路、放大電路、比較電路和脈沖識別電路；采樣針收集液體深度信號并將信號輸入至鎖相環(huán)/濾波電路，鎖相環(huán)/濾波電路將輸入的信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的誤差電壓信號并輸入至放大電路，放大電路將信號進(jìn)行放大并將放大后的信號輸入至比較電路，比較電路將信號進(jìn)行比較并將比較后的信號輸入至脈沖識別電路；振蕩/分頻電路產(chǎn)生頻率信號并將頻率信號依次經(jīng)鎖相環(huán)/濾波電路和放大電路后輸入至比較電路。本實用新型采用接觸式電容法，通過采樣針作為探測傳感器，克服了傳統(tǒng)接觸式電阻法的缺陷，達(dá)到了提高分析儀工作可靠性和檢測精度的目的。
【IPC分類】G01F23-26
【公開號】CN204495429
【申請?zhí)枴緾N201520042461
【發(fā)明人】劉志海
【申請人】劉志海
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年1月21日