专利名称：可调式生物传感器的控制电路及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种生物传感器；特别是一种可调整控制电路接收的受测信号增益大小的生物传感器，即可调式生物传感器的控制电路及其测量方法。
背景技术：
近几年来，利用特定酵素催化反应的各种生物传感器已经被发展出来使用于医疗用途上。此种生物传感器的一种用途是用于糖尿病的治疗上，以帮助糖尿病患者控制本身的血糖含量(血液中葡萄糖浓度)在正常的范围内。对于住院糖尿病患者而言，其可在医生的监督下控制本身的血糖含量在正常范围内。但对于非住院糖尿病患者而言，在缺乏医生直接监督的情况下，病患本身能自我控制血糖含量则变得非常重要。
血糖含量的自我控制可通过饮食、运动及用药来达成。这些治疗方式通常在医生的监督下同时采用。当糖尿病患者本身能够检测其血糖含量是否在正常范围时，可帮助患者更有效地自我控制其血糖含量。
图1显示一种可供患者自行检测血糖含量的血糖计，其包括一主测试单元10及一供测量血糖含量的生物芯片12。参图2所示，为生物芯片12构件分解示意图，其包括前端设有一电极部1221的一条状基板122。电极部1221上方覆盖一反应层124、一隔件126及一盖板128。电极部1221设有一操作电极1222及一对应电极1224包围此操作电极1222。操作电极1222及对应电极1224分别电性连接至位于条状基板122尾端的一导线1226及导线1228。覆盖于电极部1221上方的反应层124含有铁氰化钾(potassium ferricyanide)及氧化(oxidase)，例如葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)。
在使用上述血糖计时，先将生物芯片12插入主测试单元10。然后，患者可以刺胳针扎刺自己的皮肤以渗出血滴，再将渗出的血滴直接滴在已插进主测试单元10的生物芯片12端部。此血滴被吸入位于电极部1221上方的反应层124，而将反应层124溶解，以进行一酵素催化反应，如下列反应式所示
一预定量的亚铁氰化钾(potassium ferrocyanide)相应血液样品中的葡萄糖浓度而产生。经过一段预定时间后，一作用电压Vref施予在生物芯片12上，以电化学反应地氧化亚铁氰化钾，以释出电子，而产生一相应的反应电流通过操作电极1222。此反应电流正比于酵素催化反应产生的亚铁氰化钾浓度或正比于血液样品中的葡萄糖浓度。通过测量此一反应电流即可获得血液样品中的葡萄糖浓度。
图3为图1所示的血糖计的控制电路示意图，其中生物芯片12的电极部1221可视做一电阻Rs，作用电压Vref可由一电池供应。生物芯片12产生的一反应电流I经由一具有一放大电阻Rf的电流/电压转换器30转换成一输出电压Vout。此输出电压Vout可以公式(I)表示Vout＝(1+Rf/Rs)Vref(I)，输出电压Vout供应至一模拟数字转换器32。此反应电流I的大小随时间变化而逐渐递减，形成一条随时间变化逐渐递减的放电曲线。一微处理器(microcomputer)34随时间变化连续读取来自模拟/数字转换器32的输出信号，并根据相应此些输出信号的一内定标准的血液样品葡萄糖放电曲线，求得血液样品中的一葡萄糖浓度值，再经由一液晶显示器36将此葡萄糖浓度值显示出来，供患者参考。
然而，此种传统的血糖计控制电路设计，电流/电压转换器30的增益大小为(1+Rf/Rs)，为一定值，无法视情况而调整。当血液样品中血糖浓度高时，往往使得输出电压Vout超过模拟/数字转换器32可接受的最大电压值，而当血液样品中血糖浓度低时，往往使得输出电压Vout低于模拟/数字转换器32可接受的最小电压值。因此，此种控制电路设计使得传统血糖计可测量的血糖浓度范围变得十分有限。
据此，亟待提供一种可调式生物传感器，通过改变其控制电路设计，以解决传统血糖计的缺失。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种可调式生物传感器，其通过改变其控制电路的电阻组合，以调整受测信号的增益大小，以使相应受测信号的一输出电压在可以量测的范围内，进而扩大被检测特定成份可以测量的浓度范围。
本发明的另一目的为提供一种可调式生物传感器的测量方法，其视被检测特定成份浓度大小而定，以动态调整可调式生物传感器的增益大小，使相应受测信号的一输出电压在可以量测的范围内，进而扩大被检测特定成份可以测量的浓度范围。
根据以上所述的目的，本发明提供一种可调式生物传感器的控制电路及其测量方法。本发明的可调式生物传感器的控制电路包括一信号来源端、一第一电路单元、一第二电路单元及一微处理器。信号来源端的一第一端用以接收一模拟信号。此模拟信号相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生。第一电路单元包括数个组合电阻及一切换开关组。信号来源端的一第二端可分别电性耦接于此些组合电阻的一第一端，及此切换开关组可切换至此些组合电阻任一者。第二电路单元包括一反相放大器及一第一放大电阻。反相放大器的一第一端电性耦接于此切换开关组的一端，反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端。第一放大电阻的一第一端及一第二端分别电性耦接于反相放大器的第一端及第三端。微处理器电性耦接于此电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，其中此些组合电阻分别相应一输出电压对映表。
本发明可调式生物传感器通过选择其控制电路上不同的电阻组合，以调整受测信号的增益大小，使相应此受测信号的一输出电压在可以量测的电压范围值内。本发明并配合内建相应此些不同电阻组合的数个输出电压对映表于微处理中，以根据受测信号相应的电阻组合所对应的输出电压对映表，决定受测检体中特定成份的浓度值。本发明可调式生物传感器的控制电路的电阻组合并不受限于上述的组合电阻类型，凡其它可改变受测信号增益大小的电阻组合皆适用于本发明控制电路设计。
本发明的目的及诸多优点通过以下具体实施例的详细说明，并参照附图，将趋于明了。
图1为一传统血糖计的外观示意图；图2为图1传统血糖计的生物芯片的构件分解示意图；图3为图1传统血糖计的控制电路示意图；图4为本发明一第一具体实施例的控制电路示意图；图5为本发明一第二具体实施例的控制电路示意图；图6为本发明一第三具体实施例的控制电路示意图；
图7为本发明可调式生物传感器的测量方法的步骤示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式
。
本发明可调式生物传感器测量一检体中一特定成份含量的原理与图1的现有生物传感器采用的原理相同，皆是将检体施予在已插入生物传感器的主测试单元的生物芯片上，并且利用欲检测的特定成份与生物芯片上酵素之间的酵素催化反应结果，来测量此特定成份的含量。因此，本发明可调式生物传感器可随生物芯片上所含的酵素成份不同，而用以测量不同生物检体中的不同特定成份。例如，生物芯片上含有葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)时，此可调式生物传感器可用以测量血液样品中的葡萄糖浓度。生物芯片上含有乳酸氧化酶(lactateoxidase)时，此可调式生物传感器可用以测量唾液中的乳酸(lacticacid)浓度。以测量血液中的葡萄糖浓度为例，当血液样品滴在本发明可调式生物传感器的生物芯片上时，血液样品中的葡萄糖与生物芯片上的铁氰化钾(potassium ferricyanide)在葡萄糖氧化酶的催化反应下进行氧化还原反应，产生与血液样品中葡萄糖浓度成正比的一预定量的亚铁氰化钾(potassium ferrocyanide)。因此，检体例如血液样品在生物芯片上一预定时间后，即检体的特定成份例如血液样品中的葡萄糖的酵素催化反应完成后，电压供应源，例如一电池，即施予一作用电压Vref于生物芯片上，以使生物芯片相应此特定成份含量产生一反应电流，例如此一作用电压Vref使相应血液样品中葡萄糖浓度的一预定量的亚铁氰化钾进行氧化反应，以释出电子，而产生此相应的反应电流I。参考图3所示现有生物传感器的控制电路示意图，反应电流I经由电流/电压转换器30转换成一相应的输出电压Vout。此输出电压Vout可以公式(I)表示Vout＝(1+Rf/Rs)Vref(I)，根据公式(I)，可以得知电流/电压转换器30的增益大小为(1+Rf/Rs)。因此，若要提高电流/电压转换器30的增益，可以通过降低Rs电阻值，例如将一电阻并联于Rs，或增加Rf电阻值，例如串联一电阻于Rf或选用具较大电阻值的放大电阻来达成。若要降低电流/电压转换器30的增益，可以通过增加Rs电阻值，例如将一电阻串联于Rs，或降低Rf电阻值，例如并联一电阻于Rf或选用具较小电阻值的放大电阻来达成。通过改变生物传感器控制电路的电阻组合，即可调整电流/电压转换器30的增益大小。
本发明提供的可调式生物传感器即通过选择其控制电路不同的组合电阻，调整相应一检体中一欲检测特定成份的受测信号增益大小，使受测信号经由本发明控制电路转换后产生的一输出电压在本发明可调式生物传感器可以量测的电压范围值内。本发明可调式生物传感器同时配合控制电路的不同组合电阻，于微处理器内建个别相应的输出电压对映表，例如输出电压-特定成份浓度对映表及输出电压-特定成份放电曲线对映表，再根据所选择的组合电阻相应的输出电压对映表，以决定此特定成份的一浓度值。借助本发明可调式生物传感器控制电路设计，即可增加测量的检体中特定成份浓度范围。
本发明可调式生物传感器的控制电路设计通过以下具体实施例配合所附图式，将予以详细说明如下图4为根据本发明一第一具体实施例的可调式生物传感器的控制电路示意图。第一具体实施例的控制电路包括一信号来源端40、一第一电路单元41、一第二电路单元42、一模拟数字转换器43、一微处理器44及一液晶显示器45。信号来源端40的一第一端用以接收一模拟信号，此模拟信号可以是相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生的反应电流I。第一电路单元41包括一第一组合电阻、一第二组合电阻、一第三组合电阻及一切换开关组，其中第二组合电阻大于第一组合电阻及小于第三组合电阻。第一组合电阻可由并联的R1电阻及R3电阻组成，第二组合电阻可由R1电阻组成，及第三组合电阻可由串联的R1电阻及R2电阻组成。切换开关组可由开关411及开关412构成。信号来源端40的一第二端可分别电性耦接于第一组合电阻、第二组合电阻及第三组合电阻的一第一端，及切换开关组411及412可切换至第一组合电阻、第二组合电阻及第三组合电阻任一者。第二电路单元42包括一反相放大器421及一第一放大电阻Rf。反相放大器421的一第一端电性耦接于切换开关组的开关412一端，及反相放大器421的一第二端电性耦接于一参考电压Vref，以及反相放大器421的一第三端电性耦接于一电压输出端。第一放大电阻Rf的一第一端及一第二端分别电性耦接于反相放大器421的第一端及第三端。模拟数字转换器43电性耦接于此电压输出端，将模拟信号经由第二电路单元42转换成的一输出电压Vout转换成数字信号。微处理器44接收来自于模拟数字转换器43的输出信号，其内建有数个输出电压对映表，其中第一组合电阻、第二组合电阻及第三组合电阻分别相应一输出电压对映表。当模拟信号40经由第二电路单元42产生相应的一输出电压Vout介于一第一预定电压与一第二预定电压之间，其中第一预定电压小于第二预定电压，及第一预定电压与第二预定电压分别为模拟数字转换器43可以接受的最小电压与最大电压。此时，切换开关组411及412切换至第二组合电阻，即开关411为打开状态，开关412切换至电性耦接于电阻R1。模拟信号即流经电阻R1，再送入第二电路单元42的反相放大器421的第一端。在此情况下，输出电压Vout即为Vref(1+Rf/R1)，控制电路的电阻组合为(R1，Rf)，及其增益大小为(1+Rf/R1)。微处理器44即根据相应电阻组合(R1，Rf)的一内建的输出电压对表，例如输出电压-特定成份浓度对映表或输出电压-特定成份放电曲线，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout小于第一预定电压时，切换开关组411及412切换至第一组合电阻，此时开关411为关闭状态，开关412切换至与电阻R1及电阻R3电性耦接，模拟信号即流经电阻R1及电阻R3，再送入第二电路单元42的第一端。在此情况下，输出电压Vout即为Vref{1+(Rf(R1+R3)/R1R3)}，控制电路的电阻组合为(并联的R1及R3，Rf)，及其增益大小为{1+(Rf(R1+R3)/R1R3)}。微处理器44即根据相应电阻组合(并联的R1及R3，Rf)的一内建的输出电压对表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout大于第二预定电压时，切换开关组411及412切换至第三组合电阻。此时开关411为打开状态，及开关412切换至电性耦接于电阻R1及电阻R2。模拟信号即流经电阻R1及电阻R2，再送入第二电路单元42的第一端。在此情况下，输出电压Vout即为Vref{1+Rf/(R1+R2)}，控制电路的电阻组合为(串联的R1及R2，Rf)，及其增益大小为{1+Rf/(R1+R2)}。微处理器44即根据相应电阻组合(串联的R1及R2，Rf)的一内建的输出电压对表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。上述得到的特定成份浓度值输出至一显示器，例如液晶显示器45，以显示出来。
图5为根据本发明一第二具体实施例的可调式生物传感器的控制电路示意图。第二具体实施例的控制电路包括一信号来源端50、一第一电阻R1、一电路单元52、一模拟数字转换器53、一微处理器54及一液晶显示器55。信号来源端50的第一端用以接收一模拟信号，此模拟信号可以是相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生的反应电流I。第一电阻R1的一第一端电性耦接于信号来源端50的一第二端。电路单元52包含一反相放大器521、一第一组合放大电阻、一第二组合放大电阻、一第三组合放大电阻及一切换开关522。反相放大器521的一第一端电性耦接于第一电阻R1的一第二端，及反相放大器521的一第二端电性耦接于一参考电压Vref，以及反相放大器521的一第三端电性耦接于一电压输出端。第二组合放大电阻大于第一组合放大电阻及小于第三组合放大电阻。第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻的一第一端电性耦接于反相放大器521的第一端，切换开关522设于第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻与反相放大器521的第三端之间，切换开关522可切换至第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻任一者。第一组合放大电阻可以由放大电阻Rf1构成，第二组合放大电阻可以由放大电阻Rf2构成，及第三组合放大电阻可以由放大电阻Rf3构成，其中放大电阻Rf2大于放大电阻Rf1及小于放大电阻Rf3。模拟数字转换器53电性耦接于此电压输出端，将模拟信号经由电路单元52转换成的一输出电压Vout转换成数字信号。微处理器54接收来自于模拟数字转换器53的输出信号，其内建有数个输出电压对映表，其中第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻分别对应一个别的输出电压对映表。当模拟信号经由电路单元52产生相应的一输出电压Vout介于第一预定电压与第二预定电压之间，切换开关522切换至第二组合放大电阻，此时输出电压Vout即为Vref(1+Rf2/R1)，控制电路的电阻组合为(R1，Rf2)，及其增益大小为{1+Rf2/R1}。微处理器54即根据相应第二组合放大电阻的一内建的输出电压对表，例如输出电压-特定成份浓度对映表或输出电压-特定成份放电曲线，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout小于第一预定电压时，切换开关522切换至第三组合放大电阻，此时输出电压Vout即为Vref(1+Rf3/R1)，控制电路的电阻组合为(R1，Rf3)，及其增益大小为{1+Rf3/R1}。微处理器54即根据相应第三组合放大电阻的一内建的输出电压对表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout大于第二预定电压时，切换开关522切换至第一组合放大电阻，此时输出电压Vout即为Vref(1+Rf1/R1)，控制电路的电阻组合为(R1，Rf1)，及其增益大小为{1+Rf1/R1}。微处理器54即根据相应第一组合放大电阻的一内建的输出电压对映表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。上述得到的特定成份浓度值输出至一显示器，例如液晶显示器55，以显示出来。
图6为根据本发明一第三具体实施例的可调式生物传感器控制电路示意图。第三具体实施例的控制电路包括一信号来源端60、一第一电路单元61、一第二电路单元62、一模拟数字转换器63、一微处理器64及一液晶显示器65。信号来源端60的第一端用以接收一模拟信号，此模拟信号可以是相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生的一反应电流I。第一电路单元61包括一第一组合电阻、一第二组合电阻、一第三组合电阻及一切换开关组。切换开关组可由开关611及开关612构成，第二组合电阻大于第一组合电阻及小于第三组合电阻。第一组合电阻可以由并联的电阻R1及电阻R3构成，第二组合电阻可以由电阻R1构成，及第三组合电阻可以由串联的电阻R1及电阻R2构成。信号来源端60的一第二端可分别电性耦接于第一组合电阻、第二组合电阻及第三组合电阻的一第一端，及此切换开关组可切换至第一组合电阻、第二组合电阻及第三组合电阻任一者。第二电路单元62包含一反相放大器621、一第一组合放大电阻、一第二组合放大电阻、一第三组合放大电阻及一切换开关622。反相放大器621的一第一端电性耦接于切换开关组的开关612一端，反相放大器621的一第二端电性耦接于一参考电压Vref，及反相放大器621的一第三端电性耦接于一电压输出端。第二组合放大电阻大于第一组合放大电阻及小于第三组合放大电阻，第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻的一第一端电性耦接于反相放大器621的第一端，切换开关622设于第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻与反相放大器621的第三端之间，切换开关622可切换至第一组合放大电阻、第二组合放大电阻及第三组合放大电阻任一者。第一组合放大电阻可以由放大电阻Rf1构成，第二组合放大电阻可以由放大电阻Rf2构成，及第三组合放大电阻可以由放大电阻Rf3构成，其中放大电阻Rf2大于放大电阻Rf1及小于放大电阻Rf3。模拟数字转换器63电性耦接于此电压输出端，将模拟信号经由第二电路单元62转换成的一输出电压Vout转换成数字信号。微处理器64接收来自于模拟数字转换器63的输出信号，其内建有数个输出电压对映表，分别对应控制电路不同的电阻组合。当模拟信号经由第二电路单元62产生相应的一输出电压Vout介于第一预定电压与第二预定电压之间，第一预定电压小于第二预定电压，第一电路单元61的切换开关组611及612切换至第二组合电阻及第二电路单元62的切换开关622切换至第二组合放大电阻。此时模拟信号流经第一电路单元61的电阻R1，再进入第二电路单元62的反相放大器621的第一端。在此情况下，控制电路的电阻组合为(R1，Rf2)，及其增益大小为{1+Rf2/R1}，输出电压即为Vref(1+Rf2/R1)。微处理器64即根据相应电阻组合(R1，Rf2)的一内建的输出电压对映表，例如输出电压-特定成份浓度对映表及输出电压-特定成份放电曲线对映表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout小于第一预定电压时，第一电路单元61的切换开关组611及612切换至第一组合电阻，及第二电路单元62的切换开关622切换至第三组合放大电阻。此时模拟信号流经第一电路单元61并联的电阻R1及R3，再进入第二电路单元62的反相放大器621的第一端。在此情况下，控制电路的电阻组合为(并联的R1及R3，Rf3)，及其增益大小为{1+(Rf3(R1+R3)/R1R3)}，输出电压即为Vref{1+(Rf3(R1+R3)/R1R3)}。微处理器64即根据相应电阻组合(并联的R1及R3，Rf3)的一内建的输出电压对映表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。当输出电压Vout大于第二预定电压时，第一电路单元61的切换开关组611及612切换至第三组合放大电阻，及第二电路单元62的切换开关622切换至第一组合放大电阻。此时，模拟信号流经第一电路单元61串联的电阻R1及R2，再进入第二电路单元62的反相放大器621的第一端。在此情况下，控制电路的电阻组合为(串联的R1及R2，Rf1)，及其增益大小为{1+Rf1/(R1+R2)}，输出电压即为Vref{1+(Rf1/(R1+R2)}。微处理器64即根据相应电阻组合(串联的R1及R2，Rf1)的一内建的输出电压对表，以决定检体中被检测特定成份的一浓度值。上述得到的特定成份浓度值输出至一显示器，例如液晶显示器65，以显示出来。
本发明可调式生物传感器的控制电路的电阻组合并不受限于上述的组合电阻类型，凡其它可改变受测信号增益大小的电阻组合皆适用于本发明控制电路设计。
再者，本发明同时提供一种可调式生物传感器的测量方法。图7为本发明可调式生物传感器测量方法的步骤流程图。首先在步骤71，施予一检体于本发明可调式生物传感器上，即将检体施予在其生物芯片上，此检体收集自一受测对象。此可调式生物传感器相应检体中被检测的一特定成份产生一反应电流。接着，在步骤72，将此反应电流送入一具有数个可选择增益值的电流/电压转换器，以转换成相应的一输出电压。此电流/电压转换器可以由一具有数个可选择放大电阻的反相放大器构成，如图4的第二电路单元42、图5的电路单元52及图6的第二电路单元62。电流/电压转换器的增益值可通过如图4、图5及图6所示控制电路的不同电阻组合来获得。之后，在步骤73，判断此输出电压是否介于第一预定电压与第二预定电压之间，其中第一预定电压及第二预定电压分别是本发明可调式生物传感器的模拟数字转换器可以接受的最小电压及最大电压。在步骤74，当此输出电压介于第一预定电压与第二预定电压之间，将此输出电压经由模拟数字转换器输出至微处理器。接着，在步骤77，根据内建于微处理器内相应电流/电压转换器被设定增益值的一输出电压对映表，例如输出电压-特定成份浓度对映表及输出电压-特定成份放电曲线对映表，以决定受测检体中此特定成份的一浓度值。如步骤75，当此输出电压小于第一预定电压时，即重新设定电流/电压转换器的增益值至大于目前增益值的一可选择增益值。接着，回到步骤71，将一新的生物芯片插入可调式生物传感器的主测试单元中，及重新施予收集自同一受测对象的一检体于可调式生物传感器的生物芯片上。重复步骤72至77。如步骤76，当此输出电压大于第二预定电压时，即重新设定电流/电压转换器的增益值至小于目前增益值的一可选择增益值。接着，回到步骤71，将一新的生物芯片插入可调式生物传感器的主测试单元中，及重新施予收集自同一受测对象的一检体于可调式生物传感器的生物芯片上。重复步骤72至77。
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非用以限定本发明的权利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，包括一信号来源端，其一第一端用以接收一模拟信号，该模拟信号相应施予在该可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生；一第一电路单元，包括数个组合电阻及一切换开关组，该信号来源端的一第二端可分别电性耦接于该等组合电阻的一第一端，及该切换开关组可切换至该等组合电阻任一者；一第二电路单元，包括一反相放大器及一第一放大电阻，该反相放大器的一第一端电性耦接于该切换开关组的一端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该第一放大电阻的一第一端及一第二端分别电性耦接于该反相放大器的该第一端及该第三端；及一微处理器，电性耦接于该电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，其中该等组合电阻分别相应一该输出电压对映表。
2.如权利要求1所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第一电路单元包括一第一组合电阻、一第二组合电阻、一第三组合电阻及该切换开关组，其中该第二组合电阻大于该第一组合电阻及小于该第三组合电阻，该信号来源端的一第二端可分别电性耦接于该第一组合电阻、该第二组合电阻及该第三组合电阻的一第一端，及该切换开关组可切换至该第一组合电阻、该第二组合电阻及该第三组合电阻任一者，当该模拟信号经由该第二电路单元产生相应的一输出电压介于一第一预定电压与一第二预定电压之间，该第一预定电压小于该第二预定电压，该切换开关组切换至该第二组合电阻，当该输出电压小于该第一预定电压时，该切换开关组切换至该第一组合电阻，及当该输出电压大于该第二预定电压时，该切换开关组切换至该第三组合电阻。
3.如权利要求2所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第一组合电阻包含并联的一第一电阻及一第二电阻。
4.如权利要求2所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第二组合电阻包含该第一电阻。
5.如权利要求2所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第三组合电阻包含该第一电阻串联一第三电阻。
6.如权利要求4所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第三组合电阻包含该第一电阻串联一第三电阻。
7.如权利要求6所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的切换开关组包含一第一开关及一第二开关，该第一开关设于该第一电阻、该第二电阻与该第三电阻之间，及该第二开关设于该第一开关、该第三电阻与该第二电路单元之间。
8.如权利要求1所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份浓度对映表。
9.如权利要求1所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份放电曲线对映表。
10.一种可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，包括一信号来源端，其一第一端用以接收一模拟信号，该模拟信号相应施予在该可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生；一第一电阻，该第一电阻的一第一端电性耦接于该信号来源端的一第二端；一电路单元，包含一反相放大器、数个组合放大电阻及一切换开关，该反相放大器的一第一端电性耦接于该第一电阻的一第二端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该等组合放大电阻的一第一端电性耦接于该反相放大器的该第一端，该切换开关设于该等组合放大电阻与该反相放大器的该第三端之间，该切换开关可切换至该等组合放大电阻任一者；及一微处理器，电性耦接于该电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，其中该等组合放大电阻分别相应一该输出电压对映表。
11.如权利要求10所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的电路单元包含一反相放大器、一第一组合放大电阻、一第二组合放大电阻、一第三组合放大电阻及该切换开关，该反相放大器的一第一端电性耦接于该第一电阻的一第二端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该第二组合放大电阻大于该第一组合放大电阻及小于该第三组合放大电阻，该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻的一第一端电性耦接于该反相放大器的该第一端，该切换开关设于该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻与该反相放大器的该第三端之间，该切换开关可切换至该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻任一者，当该模拟信号经由该电路单元产生相应的一输出电压介于一第一预定电压与一第二预定电压之间，该第一预定电压小于该第二预定电压，该切换开关切换至该第二组合放大电阻，当该输出电压小于该第一预定电压时，该切换开关切换至该第三组合放大电阻，及当该输出电压大于该第二预定电压时，该切换开关切换至该第一组合放大电阻。
12.如权利要求11所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第一组合放大电阻包含一第一放大电阻，该第二组合放大电阻包含一第二放大电阻，及该第三组合放大电阻包含一第三放大电阻，其中该第二放大电阻大于该第一放大电阻及小于该第三放大电阻。
13.如如权利要求10所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份浓度对映表。
14.如权利要求10所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份放电曲线对映表。
15.一种可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，包括一信号来源端，其一第一端用以接收一模拟信号，该模拟信号相应施予在该可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生；一第一电路单元，包括数个组合电阻及一切换开关组，该信号来源端的一第二端可分别电性耦接于该等组合电阻的一第一端，及该切换开关组可切换至该等组合电阻任一者；一第二电路单元，包含一反相放大器、数个组合放大电阻及一切换开关，该反相放大器的一第一端电性耦接于该切换开关组的一端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该等组合放大电阻的一第一端电性耦接于该反相放大器的该第一端，该切换开关设于该等组合放大电阻的第二端与该反相放大器的该第三端之间，该切换开关可切换至该等组合放大电阻任一者；及一微处理器，电性耦接于该电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，分别相应该可调式控制电路的不同的电阻组合。
16.如权利要求15所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的第一电路单元包括一第一组合电阻、一第二组合电阻、一第三组合电阻及该切换开关组，其中该第二组合电阻大于该第一组合电阻及小于该第三组合电阻，该信号来源端的一第二端可分别电性耦接于该第一组合电阻、该第二组合电阻及该第三组合电阻的一第一端，及该切换开关组可切换至该第一组合电阻、该第二组合电阻及该第三组合电阻任一者，及该第二电路单元包含一反相放大器、一第一组合放大电阻、一第二组合放大电阻、一第三组合放大电阻及该切换开关，该反相放大器的一第一端电性耦接于该第切换开关组的一端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该第二组合放大电阻大于该第一组合放大电阻及小于该第三组合放大电阻，该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻的一第一端电性耦接于该反相放大器的该第一端，该切换开关设于该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻与该反相放大器的该第三端之间，该切换开关可切换至该第一组合放大电阻、该第二组合放大电阻及该第三组合放大电阻任一者，当该模拟信号经由该第二电路单元产生相应的一输出电压介于一第一预定电压与一第二预定电压之间，该第一预定电压小于该第二预定电压，该切换开关组切换至该第二组合电阻及该切换开关切换至该第二组合放大电阻，当该输出电压小于该第一预定电压时，该切换开关组切换至该第一组合电阻及该切换开关切换至该第三组合放大电阻，及当该输出电压大于该第二预定电压时，该切换开关组切换至该第三组合放大电阻及该切换开关切换至该第一组合放大电阻。
17.如权利要求15所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份浓度对映表。
18.如权利要求15所述的可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，上述的输出电压对映表为一输出电压-特定成份放电曲线对映表。
19.一种可调式生物传感器测量方法，其特征在于，包括施予一检体于一可调式生物传感器，该可调式生物传感器相应该检体中一特定成份产生一反应电流及该检体收集自一受测对象；将该反应电流送入一具有数个可选择增益值的电流/电压转换器，以产生相应的一输出电压；判断该输出电压是否介于一第一预定电压与一第二预定电压之间，该第一预定电压小于该第二预定电压；及当该输出电压小于该第一预定电压时，设定该电流/电压转换器的增益值至大于目前增益值的一该可选择增益值，及重新施予收集自该受测对象的另一检体于该可调式生物传感器；当该输出电压介于该第一预定电压与该第二预定电压之间，将该输出电压输出至一微处理器，根据该微处理器内建的相应目前被设定的该可选择增益值的一输出电压对映表，以决定该检体中该特定成份的一浓度值；当该输出电压大于该第二预定电压时，设定该电流/电压转换器的增益值至小于目前增益值的另一该可选择增益值，及重新施予收集自该受测对象的另一检体于该可调式生物传感器。
20.如权利要求19所述的可调式生物传感器测量方法，其特征在于，上述的电流/电压转换器包含一反相放大器电路及其该等可选择增益值是根据该反相放大器电路的不同电阻组合而定。
全文摘要
本发明涉及一种可调式生物传感器的控制电路及其测量方法，本发明的可调式生物传感器控制电路包括一信号来源端、一第一电路单元、一第二电路单元及一微处理器，信号来源端的一第一端用以接收一模拟信号，此模拟信号相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成分而产生，本发明可调式生物传感器借助选择其控制电路上不同的电阻组合，以调整受测信号的增益大小，使相应此受测信号的一输出电压在可以量测的电压范围值内，本发明并配合内建相应此些不同电阻组合的数个输出电压对映表于微处理中，以根据受测信号相应的电阻组合所对应的输出电压对映表，决定受测检体中特定成分的浓度值。
文档编号G01N33/66GK1566937SQ03137179
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月11日 优先权日2003年6月11日
发明者黄英俊, 王国任 申请人:力捷电脑股份有限公司