分析测试仪的制作方法_4

文档序号:9672430阅读:来源:国知局
电引脚111、112测量的解调信号的第三相应值。接下来执行步 骤 340。
[0074] 在步骤340中,使用处理器186,在测试条100已插入时,使用第三相应值、分析测 试仪180的测定假校正333和测定的解调器182的偏置318,自动测定分析测试仪180的相 位和增益修改量343。在各种实施例中,步骤340包括自动操作开关单元191,将DC信号和 AC信号引导到第一电引脚111,并将第二电引脚112连接至解调器182的输入。在使用实 分量和虚分量的方面中,步骤340可包括在测定修改量343之前,加性地合并偏置318的实 偏置值、虚偏置值和第三值。步骤340还可包括在测定修改量343之前,根据测定的假校正 333调整第三值。接下来执行步骤345,或在各种实施例中,执行步骤341或步骤342。在示 例中,按照该顺序执行步骤315、320、325、330、335、340、345和350。在另一个示例中,按照 该顺序执行步骤 315、320、325、330、342、335、340、345 和 350。
[0075] 在步骤342中,自动检测测试条100的插入。为响应于此检测,在步骤345中施加 选择的电信号。在各个方面,步骤315、320、325和330在测试条100接收(步骤310)和检 测到测试条100插入(步骤342)之前执行。在这些方面,偏置318和假校正333可以在测 试条100插入之前测定,偏置318和假校正333的存储值可用于测定修改量343和执行相对 于多个测试条100的其他计算,(例如,如在步骤350中)。在其他方面,在检测测试条100 插入后,对于每个测试条100,将执行重新测定偏置318和假校正333的步骤315、320、325 和330。步骤342还可以在步骤335之前执行。在示例中,偏置318和假校正333应在检测 之后测定,并且在步骤342之后执行步骤315。在另一个示例中,偏置318和假校正333在 检测之前测定,并且在步骤342之后执行步骤345。
[0076] 在步骤345中,使用处理器186,在接收(步骤310)或检测(步骤342)测试条100 后,所选电信号在第一电触点焊盘111和第二电触点焊盘112上自动施加。处理器186可 以引导电子器件模块生成信号,或直接生成信号。此信号与在图4A步骤340中施加的AC 和DC组合信号基本上相同;选择的电信号可包含在步骤335中施加的DC和AC信号,通过 第一电引脚111和第二电引脚112测量。同时,测量解调信号的第四相应值。步骤345还 可以在检测流体样品后以电方式或通过用户输入控制等执行。接下来执行步骤350。
[0077] 在步骤350中,使用处理器186,自动测定对应于第四相应值的一个或多个校正值 353。处理器186使用带测试条100的分析测试仪180的测定相位和增益修改量343、测定 的假校正333和所测定的解调器182的偏置318来测定校正值。接下来执行步骤355,或在 各个方面,执行步骤354。
[0078] 在各个方面,在步骤354中,校正值353自动处理,例如使用处理器186,以检测施 加到测试条100的流体样品是否填充在样品接收室130中。该检测可通过施加如上文所述 的电流和测量电压或通过监控解调信号的阻抗降低值等完成。解调信号可以是互阻抗放大 器输出信号或表示电流的其他信号,对应于这些信号的校正值随着时间的增加可能表明样 品接收室130已填充,因此具有导电性。接下来执行步骤355。
[0079] 在步骤355中,处理器186自动处理校正值353,以测定已施加流体样品中的分析 物。这可如上所述。
[0080] 在示例中,施加步骤341。执行步骤315、320、325、330、342、335和340,存储所得 值。例如,这些步骤可以在生产分析测试仪时在工厂中执行。在该示例中,在步骤340之后 执行步骤341。当使用者将测试条插入到分析测试仪中时,如上文参照图3讨论的,可以在 现场执行步骤341、345、350、354和355。
[0081] 在步骤341中,处理器检测第二测试条是否插入在测试条接收模块中。这可如上 参照图3步骤309所述。在步骤341之后执行步骤345。
[0082] 在步骤345中,检测到第二测试条后,在第一电连接器引脚和第二电连接器引脚 上施加选择的电信号。同时记录解调信号的第四相应值。这可如上所述。
[0083] 在后续步骤350中,测定对应于第四相应值的一个或多个校正值。使用带测试条 的便携式分析测试仪的所存储的测定的相位和增益修改量343、所存储的测定的假幅度校 正、所存储的测定的假相位校正(均源自于假校正333)和解调器的已存储测定偏置318进 行该测定。这可如上所述进行。可以在步骤350之后执行步骤354或步骤355。
[0084] 在步骤354中,处理校正值,以检测第二测试条上是否存在流体样品。如果流体样 品存在,或如果步骤354未使用,则在步骤355中测定分析物。
[0085] 在示例中,分析测试仪180包括类似于图2解调器182中所述的互阻抗放大器214 和同步解调器(例如,解调块216)。步骤325、335和345的AC信号是通过四阶巴特沃斯滤 波器滤波的方波。解调器182通过0°和90°相位信号驱动,以产生实分量信号和虚分量 信号。解调器182的测定偏置318包括如上文所述的实偏置值BR和虚偏置值BI。上述的 每个数值均可以存储。在步骤330、340和350中,实偏置和虚偏置值BR、BI从解调信号的 相应值中减去。
[0086] 在该示例中,步骤325包括测量解调信号的实值和虚值,表示为MR和MI。步骤330 包括形成偏置校正值
[0087] CR = MR - BR ;CI = MI - BI。(1)
[0088] 步骤330还包括接收假负载190的已知幅度DM和相位DP。在装运图1分析测试 仪180前,DM和DP可存储在存储器块149中,例如存储在图1的存储装置140,且可以编程 到存储器块149中,例如存储在存储装置140中。对于所有分析测试仪180,DM和DP可以 相同,或可以根据仪表或根据大量仪表测定。步骤330包括计算在数学领域中熟知的偏置 校正值的幅度CM和相位CP:
[0089]
(:2).
[0090] CM=Mag(CR,Cl);CP=Ph(CR,Cl) (3)
[0091] 其中,atan2()是四象限反正切。步骤330还包括计算假相位校正(AP)和假幅度 (增益)校正(AG)。连同在一起,这些值是假校正333。例如,在图3步骤304中可以存储 AP值和AG值。计算是:
[0092] AP=CP-DP (4)
[0093] AG=CM·DM (5)
[0094] 继续该示例,步骤340包括测量MR和MI值,根据(1)形成CR和CI值以及根据 (3)计算CM和CP值。然后,使用假校正333校正CM和CP值,以形成校正值0M和0P:
[0095] 0M = AG/CM (6)
[0096] OP=CP-AP (7)
[0097] 实分量0R和虚分量01可以测定为
[0098] OR= 0Mcos(OP) ;0I= 0Msin(OP)。 (8)
[0099]0M值和0P值是带有测试条的分析测试仪的相位和增益修改量343,且可以存储。 在各种配置中,0M和0P代表平行于要测量的流体样品的复阻抗。
[0100] 在该示例中,步骤350包括测定第四相应值的校正值。接收存储的BR、BI、AG、AP、 0M和0P值。对于第四相应值中的实值FMR和虚值FMI,如上文中所述进行计算:
[0101] FCR=FMR-BR (9)
[0102] FCI=FMI-BI (10)
[0103] FCM=Mag(FCR,FCI);FCP=Ph(FCR,FCI) (11)
[0104] F0M=AG/FCM (12)
[0105] FOP=FCP-AP (13)
[0106] FOR=F0Mcos(FOP) ;F0I=F0Msin(FOP)。 (14)
[0107] 然后测定乘积项PM、PP和差值项SM、SP:
[0108] PM= 0M·F0M (15)
[0109] PP = 0P+F0P (16)
[0110] SM=Mag(OR-FOR, 01 -FOI) (17)
[0111] SP=Ph(OR-FOR,OI-FOI)。 (18)
[0112] 使用这些项计算校正值ZM、ZP:
[0113] ZM=PM/SM (19)
[0114] ZP=PP-SP (20)
[0115] 然后,可处理这些校正值(步骤355),以测定分析物。在各种配置中,这些计算从 平行于流体样品(F0M和F0P)的寄生测量中删除了先前测量的寄生(0M和0P),以单独测定 流体样品(ZM和ZP)的特性。
[0116] 图5是示例性测试条100的平面图。测试条100具有平面设计(例如,使用2D打 印导电轨541、542、543、544、545),而非共面(相对面)。样品接收室130(虚线轮廓)由隔 板(未示出)限定并且覆盖有顶带(未示出)。测试条100包括彼此之间电气不连续的多 个导电轨541、542、543、544、545。每个导电轨541、542、543、544、545将相应触点焊盘501、 502、503、504、505连接至相应电极571、572、573、574、575。导电轨542、544及其相应触点焊 盘502、504和电极572、574仅以阴影线示出,以允许在视觉上区分各种导电轨。电极571、 572、573、574、575、触点焊盘501、502、503、504、505和导电轨541、542、543、544、545可以在 单次打印操作中使用碳等导电材料打印,或以其他方式(例如,丝印)制造。
[0117] 每个电极571、572、573、574、575至少部分地布置在测试条100的第一侧面581 上,并且部分地临近样品接收室130。即,每个电极571、572、573、574、575被布置成使得该 电极或其相应导电轨的电特性可能受到样品接收室130中样品的影响,或使得可以将通过 相应导电轨541、542、543、544、545的电信号施加至样品接收室130中的样品。每个导电轨 541、542、543、544、545可以在任何侧或多侧临近样品接收室130。测试条100也可包含未 必会临近样品接收室130的其他导电轨(未示出)。在示例中,酶布置在与电极571、572、 573叠置而不与电极574、575叠置的酶区域中。
[0118] 图6是同步解调示例的数据流程图。乘法器660、665将信号A= 8?η(〇η+Φ)作 为输入。例如,可以是来自图2中缓冲器252的信号。cot项可以表示由图2中激励源181 提供的激励信号的频率。Φ项可以表示图1中样品接收室130或其中样品引入的相移。Φ 项也可以表示图1中激励源181和解调器182之间的总相移。
[0119] 乘法器660将A乘以已知信号B=sin(cot)。这可以是来自图2中处理器186的 控制信号。信号B可以是方波中的基频。当使用方波时,乘法器660也会将信号B的所有奇 数谐波乘以信号A。乘法器660可包含切换信号A的开关,由信号B控制,例如图2中的开 关260。各种混合单元,包括一些使用开关,在2008年10月模拟装置教程MT-080"Mixers andModulators"中有所描述,该教程以引用方式并入本文中。
[0120] 乘法器660的输出是中间信号
[0121] 0. 5cos(Φ) -〇
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1