一种微流控装置及其控制方法与流程

文档序号:33385772发布日期:2023-03-08 08:07阅读:50来源:国知局
一种微流控装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及微流控技术领域,更具体地说,涉及一种微流控装置及其控制方法。


背景技术:

2.微流控(micro fluidics)技术是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科,能够精确操控液滴移动,实现液滴的融合、分离等操作,完成各种生物化学反应,是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的技术。近年来,微流控芯片凭借其体积小、功耗低、成本低,所需样品及试剂量少,可实现液滴单独、精准操控,检测时间短,灵敏度高,易于和其他器件集成等优势,而被广泛应用于生物、化学、医学等领域。
3.目前传统的微流控装置采用光电转换技术,在像素中增加光电结构,通过光电转换结构来获取各像素区的电信号,从而获得液滴相关信息;但是通过光电转换技术来检测液滴的相关信息,存在芯片结构复杂等工艺问题和通用性受限等问题,比如通过在微流控装置内部集成光电结构会增加mask及工艺制程,且光照会限制一些对光敏感的试剂在该微流控装置上的使用。


技术实现要素:

4.有鉴于此,为解决上述问题,本发明提供一种微流控装置及其控制方法,技术方案如下:
5.一种微流控装置,所述微流控装置的工作模式包括检测模式和驱动模式,所述微流控装置包括:
6.相对设置的第一基板和第二基板;
7.第一电极层,位于所述第一基板,且朝向所述第二基板的一侧;
8.第一疏水层,位于所述第一电极层朝向所述第二基板的一侧;
9.驱动电极层,位于所述第二基板,且朝向所述第一基板的一侧,所述驱动电极层包括多个驱动电极;
10.第二疏水层,位于所述驱动电极层朝向所述第一基板的一侧;
11.微流控通道,位于所述第一疏水层和所述第二疏水层之间,且用于容纳液滴;
12.检测电路,与所述驱动电极层和所述第一电极层电连接,所述检测电路包括:控制器、多通道开关选择模块、驱动模块和电容检测模块,所述电容检测模块包括第一电容检测端和第二电容检测端;
13.在所述检测模式下,所述控制器用于控制所述多通道开关选择模块将所述第一电极层与所述第一电容检测端电连接,将需要进行检测的第一驱动电极与所述第二电容检测端电连接,所述控制器还用于控制所述驱动模块使所述第一驱动电极与所述第二电容检测端导通,所述控制器还用于控制所述电容检测模块进行电容检测;
14.在所述驱动模式下,所述控制器用于控制所述多通道开关选择模块将所述第一电
极层接地,所述控制器还用于控制所述多通道开关选择模块和所述驱动模块将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端电连接,以驱动所述液滴进行移动。
15.一种微流控装置的控制方法,所述控制方法基于上述所述的微流控装置,所述控制方法包括:
16.在检测模式下,控制器控制多通道开关选择模块将第一电极层与第一电容检测端电连接,将需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端电连接,所述控制器还控制驱动模块使第一驱动电极与第二电容检测端导通,所述控制器还控制电容检测模块进行电容检测;
17.在驱动模式下,所述控制器控制所述多通道开关选择模块将所述第一电极层接地,所述控制器还控制所述多通道开关选择模块和所述驱动模块将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端电连接,以驱动所述液滴进行移动。
18.相较于现有技术,本发明实现的有益效果为:
19.本发明提供的一种微流控装置基于检测电路在微流控装置不同的工作模式下向第一电极层和驱动电极层发送不同的信号来确定第一电极层和驱动电极层的功能,当第一电极层和驱动电极层用作检测电极时,通过电容检测模块即可测试各个第一驱动电极与第一电极层之间的电容值的变化量,将该电容值的变化量输送给控制器后,控制器可以基于检测到的电容值的变化量即可检测微流控通道中液滴的位置及大小;当驱动电极层用作驱动电极时,实现对微流控通道中液滴的驱动,相比较传统的微流控装置,无需在微流控装置内部集成设置光电转换结构,在不增加任何工艺难度的情况下,可以满足微流控通道内部液滴位置及大小的检测,以及对液滴进行驱动等功能。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的一种微流控装置的截面结构示意图;
22.图2为本发明实施例提供的一种检测电路的原理结构示意图;
23.图3为本发明实施例提供的一种驱动电极层的俯视结构示意图;
24.图4为本发明实施例提供的一种多通道开关选择模块中第一电极层控制单元的电路结构示意图;
25.图5为本发明实施例提供的一种多通道开关选择模块中驱动电极控制单元的电路结构示意图;
26.图6为本发明实施例提供的另一种多通道开关选择模块中驱动电极控制单元的电路结构示意图;
27.图7为本发明实施例提供的另一种检测电路的原理结构示意图;
28.图8为本发明实施例提供的一种电容检测模块的原理结构示意图;
29.图9为本发明实施例提供的另一种电容检测模块的原理结构示意图;
30.图10为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图;
31.图11为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图;
32.图12为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图;
33.图13为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图;
34.图14为本发明实施例提供的一种微流控装置的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
37.参考图1,图1为本发明实施例提供的一种微流控装置的截面结构示意图,所述微流控装置包括:
38.相对设置的第一基板11和第二基板12。
39.第一电极层13,位于所述第一基板11,且朝向所述第二基板12的一侧。
40.第一疏水层14,位于所述第一电极层13朝向所述第二基板12的一侧。
41.驱动电极层15,位于所述第二基板12,且朝向所述第一基板11的一侧,所述驱动电极层15包括多个驱动电极151。
42.第二疏水层16,位于所述驱动电极层15朝向所述第一基板11的一侧。
43.微流控通道17,位于所述第一疏水层14和所述第二疏水层16之间,且用于容纳液滴。
44.需要说明的是,如图1所示,该微流控装置还包括位于驱动电极层15和第二基板12之间的阵列层18,阵列层18中具有多个薄膜晶体管t,该薄膜晶体管t构成的电路至少用于控制驱动电极层15中驱动电极151的电极状态,以实现特定的功能。
45.该微流控装置的工作模式包括检测模式和驱动模式,在检测模式下用于检测微流控通道17内的液滴的位置,在驱动模式下用于驱动微流控通道17内的液滴进行移动,下面对其具体原理进行详细阐述。
46.如图1所示,该微流控装置还包括:检测电路19,该检测电路19与所述驱动电极层15和所述第一电极层13电连接,参考图2,图2为本发明实施例提供的一种检测电路的原理结构示意图,所述检测电路19包括:控制器191、多通道开关选择模块192、驱动模块193和电容检测模块194,所述电容检测模块包括第一电容检测端c1和第二电容检测端c2。
47.在所述检测模式下,所述控制器191用于控制所述多通道开关选择模块192将所述第一电极层13与所述第一电容检测端c1电连接,将需要进行检测的第一驱动电极与所述第二电容检测端c2电连接,所述控制器191还用于控制所述驱动模块193使所述第一驱动电极与所述第二电容检测端c2导通,所述控制器191还用于控制所述电容检测模块194进行电容检测。
48.在所述驱动模式下,所述控制器191用于控制所述多通道开关选择模块192将所述第一电极层13接地,所述控制器191还用于控制所述多通道开关选择模块192和所述驱动模
块193将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端dsx电连接,以驱动所述液滴进行移动。
49.具体的,在本发明实施例中在检测模式下将第一电极层13与第一电容检测端c1电连接,在驱动电极层15的多个驱动电极151中选取将需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2电连接,且使需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2导通,此时第一电极层13和需要进行检测的第一驱动电极都用作检测电极,那么通过电容检测模块194即可测试各个第一驱动电极与第一电极层13之间的电容值的变化量,将该电容值的变化量输送给控制器191后,控制器191可以基于检测到的电容值的变化量即可检测微流控通道17中液滴的位置及大小。
50.在驱动模式下将第一电极层13接地用作屏蔽层,在驱动电极层15的多个驱动电极151中选取将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端dsx电连接,以实现对微流控通道17中液滴的驱动。
51.在本发明的发明创造过程中,发明人发现在微流控装置的结构制备完成后第一电极层13与每个驱动电极151之间的间距及面积都是固定的,那么微流控通道17中有无液滴时,表示第一电极层13与驱动电极151之间的介质不同则反应的是介电常数的不同,故对应不同的电容值;基于该原理就可以通过第一电极层13与驱动电极151之间电容值的变化量来检测微流道通道17中有无液滴,以及有液滴时液滴的位置,并且精确的电容值变化量还能检测出对应液滴的大小。
52.也就是说,在本发明实施例中基于检测电路19在微流控装置不同的工作模式下向第一电极层13和驱动电极层15发送不同的信号来确定第一电极层13和驱动电极层15的功能,当第一电极层13和驱动电极层15用作检测电极时,通过电容检测模块194即可测试各个第一驱动电极与第一电极层13之间的电容值的变化量,将该电容值的变化量输送给控制器191后,控制器191可以基于检测到的电容值的变化量即可检测微流控通道17中液滴的位置及大小;当驱动电极层15用作驱动电极时,实现对微流控通道17中液滴的驱动,相比较传统的微流控装置,无需在微流控装置内部集成设置光电转换结构,在不增加任何工艺难度的情况下,可以满足微流控通道内部液滴位置及大小的检测,以及对液滴进行驱动等功能。
53.可选的,在本发明另一实施例中,参考图3,图3为本发明实施例提供的一种驱动电极层的俯视结构示意图。
54.所述驱动电极层15还包括:多条扫描线g1-gn、多条检测线d1-dn和多个开关t。
55.所述扫描线g1-gn沿第一方向延伸,且多条所述扫描线g1-gn沿第二方向依次间隔排布。
56.所述检测线d1-dn沿所述第二方向延伸,且多条所述检测线d1-dn沿所述第一方向依次间隔排布。
57.多条扫描线g1-gn和多条检测线d1-dn划分出多个电极区域,一个所述电极区域设置一个开关t和一个驱动电极151。
58.所述驱动电极151与所述开关t的一端电连接,所述开关t的另一端与所述检测线d1-dn电连接,所述开关t的控制端与所述扫描线g1-gn电连接。
59.具体的,在本发明实施例中以多个电极区域为阵列排布示例说明,此时所述第一方向与阵列排布的行方向平行,所述第二方向与阵列排布的列方向平行,在本发明实施例
中该开关t为tft(thin film transistor)晶体管。
60.在检测模式下,控制器191控制多通道开关选择模块192将第一电极层13与第一电容检测端c1电连接,在驱动电极层15的多个驱动电极151中选取将需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2电连接,即将需要进行检测的第一驱动电极对应的检测线dx与第二电容检测端c2电连接;且使需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2导通,即将需要进行检测的第一驱动电极对应的开关t通过扫描线gx上传输的信号使开关t处于导通状态,此时需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2导通,也就是说当前第一电极层13和需要进行检测的第一驱动电极都用作检测电极,那么通过电容检测模块194即可测试各个第一驱动电极与第一电极层13之间的电容值的变化量,将该电容值的变化量输送给控制器191后,控制器191可以基于检测到的电容值的变化量即可检测微流控通道17中液滴的位置及大小。
61.在驱动模式下,控制器191控制多通道开关选择模块192将第一电极层13接地用作屏蔽层,在驱动电极层15的多个驱动电极151中选取将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端dsx电连接,即将需要进行驱动的第二驱动电极对应的检测线dx与驱动电压端dsx电连接,以实现对微流控通道17中液滴的驱动。
62.可选的,在本发明另一实施例中,如图2所示,所述多通道开关选择模块包括:第一端口、多个第二端口、第三端口和第四端口;
63.所述第一端口与所述第一电极层13电连接,所述第二端口与所述检测线d1-dn电连接,所述第三端口与所述第一电容检测端c1电连接,所述第四端口与所述第二电容检测端c2电连接。
64.所述驱动模块包括:多个扫描控制端;所述扫描控制端与所述扫描线g1-gn电连接。
65.具体的,在本发明实施例中该多通道开关选择模块192与驱动模块193之间还具有传输驱动电压的信号通路以及控制信号的信号通路,以实现特定的功能。
66.可选的,在本发明另一实施例中,参考图4,图4为本发明实施例提供的一种多通道开关选择模块中第一电极层控制单元的电路结构示意图;参考图5,图5为本发明实施例提供的一种多通道开关选择模块中驱动电极控制单元的电路结构示意图。
67.所述多通道开关选择模块192包括:第一电极层控制单元192a。
68.所述第一电极层控制单元192a包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一三极管q1和第一单刀双掷开关spdt1。
69.所述第一电阻r1的第一端接收第一控制信号en_13,所述第一电阻r1的第二端分别与所述第二电阻r2的第一端和所述第一三极管q1的基极电连接,所述第二电阻r2的第二端和所述第一三极管q1的发射极均接地。
70.所述第三电阻r3的第一端与电压控制端vcc电连接,所述第三电阻r3的第二端分别与所述第一三极管q1的集电极和所述第一单刀双掷开关spdt1的控制端en1电连接。
71.所述第一单刀双掷开关spdt1的第一端s01与所述第一电极层13电连接,所述第一单刀双掷开关spdt1的第二端sa1与所述第一电容检测端c1电连接,所述第一单刀双掷开关spdt1的第三端sb1与接地端gnd电连接。
72.所述多通道开关选择模块192还包括:多个驱动电极控制单元192b,每个所述驱动
电极控制单元192b对应一条所述检测线。
73.所述驱动电极控制单元192b包括:第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第二三极管q2、第三三极管q3、第二单刀双掷开关spdt2和第三单刀双掷开关spdt3。
74.所述第四电阻r4的第一端接收第二控制信号en_dx,所述第四电阻r4的第二端分别与所述第五电阻r5的第一端和所述第二三极管q2的基极电连接,所述第五电阻r5的第二端和所述第二三极管q2的发射极均接地。
75.所述第六电阻r6的第一端与电压控制端vcc电连接,所述第六电阻r6的第二端分别与所述第二三极管q2的集电极和所述第二单刀双掷开关spdt2的控制端en2电连接。
76.所述第二单刀双掷开关spdt2的第一端s02与所述检测线dx电连接,所述第二单刀双掷开关spdt2的第二端sa2与所述第二电容检测端c2电连接,所述第二单刀双掷开关spdt2的第三端sb2与所述第三单刀双掷开关spdt3的第一端s03电连接。
77.所述第七电阻r7的第一端接收第三控制信号gsx,所述第七电阻r7的第二端分别与所述第八电阻r8的第一端和所述第三三极管q3的基极电连接,所述第八电阻r8的第二端和所述第三三极管q3的发射极均接地。
78.所述第九电阻r9的第一端与所述电压控制端vcc电连接,所述第九电阻r9的第二端分别与所述第三三极管q3的集电极和所述第三单刀双掷开关spdt3的控制端en3电连接。
79.所述第三单刀双掷开关spdt3的第二端sa3浮空,所述第三单刀双掷开关spdt3的第三端sb3与所述驱动电压端dsx电连接。
80.具体的,在本发明实施例中第一控制信号en_13、第二控制信号en_dx和第三控制信号gsx为控制器191输出的用于控制对应单刀双掷开关导通状态的控制信号,以保证第一电极层13和驱动电极对应的检测线dx在不同工作模式下连接在不同的端口,以实现不同的功能,下面对其进行详细阐述:
81.在检测模式下,控制器191向多通道开关选择模块192中的第一电极层控制单元192a输送用于失能第一单刀双掷开关spdt1的第一控制信号,使第一电极层13与第一电容检测端c1电连接;控制器191向多通道开关选择模块192中将需要进行检测的第一驱动电极所在列对应的驱动电极控制单元192b输送用于失能第二单刀双掷开关spdt2的第二控制信号,使将需要进行检测的第一驱动电极对应的检测线dx与第二电容检测端c2电连接。
82.之后将需要进行检测的第一驱动电极对应的开关t通过扫描线上传输的信号使开关处于导通状态,使将需要进行检测的第一驱动电极与对应的检测线导通,进而使需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端c2导通。
83.也就是说当前第一电极层13和需要进行检测的第一驱动电极都用作检测电极,那么通过电容检测模块194即可测试各个第一驱动电极与第一电极层13之间的电容值的变化量,将该电容值的变化量输送给控制器191后,控制器191可以基于检测到的电容值的变化量即可检测微流控通道17中液滴的位置及大小。
84.在驱动模式下,控制器191向多通道开关选择模块192中的第一电极层控制单元192a输送用于使能第一单刀双掷开关spdt1的第一控制信号,使第一电极层13接地gnd连接用作屏蔽层;控制器191向多通道开关选择模块192中所有的驱动电极控制单元192b输送用于使能第二单刀双掷开关spdt2的第二控制信号,使驱动电极层15中的所有驱动电极151均
用作驱动液滴移动的驱动电极;之后控制器191向多通道开关选择模块192中将需要进行驱动的第二驱动电极所在列对应的驱动电极控制单元192b输送用于使能第三单刀双掷开关spdt3的第三控制信号,使将需要进行驱动的第二驱动电极对应的检测线dx与驱动电压端dsx电连接,接收用于驱动液滴进行移动的驱动电压,需要说明的是,此时控制器191向多通道开关选择模块192中不需要进行驱动的第二驱动电极所在列对应的驱动电极控制单元192b输送用于失能第三单刀双掷开关spdt3的第三控制信号,这些不需要进行驱动的第二驱动电极所对应的检测线dx并未与驱动电压端dsx电连接。
85.之后将需要进行驱动的第二驱动电极对应的开关t通过扫描线gx上传输的信号使开关t处于导通状态,使将需要进行驱动的第二驱动电极与对应的检测线dx导通,接收驱动电压,以此实现对微流控通道17中液滴的驱动。
86.可选的,在本发明另一实施例中,参考图6,图6为本发明实施例提供的另一种多通道开关选择模块中驱动电极控制单元的电路结构示意图。
87.所述多通道开关选择模块192还包括:多个驱动电极控制单元192b,每个所述驱动电极控制单元192b对应一条所述检测线dx。
88.所述驱动电极控制单元192b包括:第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第二三极管q2、第二单刀双掷开关spdt2和场效应晶体管mos。
89.所述第四电阻r4的第一端接收第二控制信号en_dx,所述第四电阻r4的第二端分别与所述第五电阻r5的第一端和所述第二三极管q2的基极电连接,所述第五电阻r5的第二端和所述第二三极管q2的发射极均接地。
90.所述第六电阻r6的第一端与电压控制端vcc电连接,所述第六电阻r6的第二端分别与所述第二三极管q2的集电极和所述第二单刀双掷开关spdt2的控制端en2电连接。
91.所述第二单刀双掷开关spdt2的第一端s02与所述检测线dx电连接,所述第二单刀双掷开关spdt2的第二端sa2与所述第二电容检测端c2电连接,所述第二单刀双掷开关spdt2的第三端sb2与所述场效应晶体管mos的第一端电连接。
92.所述场效应晶体管mos的控制端接收第三控制信号gsx,所述场效应晶体管的第二端与所述驱动电压端dsx电连接。
93.具体的,在本发明实施例中相比较图5所示的驱动电极控制单元192b的电路结构,图6所示的驱动电极控制单元192b的电路结构在可以实现相同功能情况下,极大程度的简化了电路结构,可简化微流控装置的制备工艺。
94.需要说明的是,图6所示的驱动电极控制单元192b的电路结构的原理与图5所示的驱动电极控制单元192b的电路结构的原理基本相似,在此不再赘述。
95.可选的,在本发明另一实施例中,参考图7,图7为本发明实施例提供的另一种检测电路的原理结构示意图,参考图8,图8为本发明实施例提供的一种电容检测模块的原理结构示意图。
96.所述检测电路19还包括:信号源195,所述信号源195的控制端与所述控制器191连接,用于输出一定频率和特定幅值的信号。
97.所述电容检测模块194包括:第一二极管p1、第二二极管p2、反馈电容单元194a、第一比较器b1和第二比较器b2。
98.所述信号源195的第一端与所述第一电容检测端c1电连接,所述信号源195的第二
端与所述第一比较器b1的同相输入端电连接。
99.所述第一比较器b1的反相输入端分别与所述第二电容检测端c2、所述第一二极管p1的阴极、所述第二二极管p2的阳极以及所述反馈电容单元194a的第一端电连接。
100.所述第一二极管p1的阳极和所述第二二极管p2的阴极均与所述第一比较器b1的同相输入端电连接,且所述第二二极管p2的阴极接地。
101.所述第一比较器b1的输出端分别与所述反馈电容单元194a的第二端和所述第二比较器b2的同相输入端电连接。
102.所述第二比较器b2的反相输入端与所述第二比较器b2的输出端电连接,作为所述电容检测模块194的输出端vo。
103.具体的,在本发明实施例中参考图9,图9为本发明实施例提供的另一种电容检测模块的原理结构示意图,所述反馈电容单元194a包括多个并联的支路,所述支路串联有一个开关和一个电容,如图9中所示s1-s4为四个单刀单掷开关,显然也可以设计成一个四通道单刀单掷模拟开关,cn1-cn4为不同数量级或同一数量级不同值的反馈电容,cx为待测电容;控制器191根据检测需求通过控制反馈电容单元194a中的开关状态来选取合适的反馈电容cf,控制器191控制信号源195输出一定频率和特定幅值为ui的信号。
104.基于u=q/c的公式以及理想运放虚短虚断,即可知vo=-(cx/cf)*ui,即电容检测模块194可将检测到的电容转换为相应的电压值传输给控制器191,供控制器191进行逻辑处理。
105.需要说明的是,在本发明实施例中反馈电容单元194a的支路数量仅仅以四条为例进行说明,在其它实施例中可根据实际需求适应性增减支路数量即可。
106.可选的,在本发明另一实施例中,参考图10,图10为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图。
107.所述检测电路19还包括:差分放大模块196。
108.所述电容检测模块194用于将检测的电容转换为相应的电压值。
109.所述差分放大模块196用于对所述电容检测模块194的输出进行差分放大处理。
110.具体的,在本发明实施例中通过设置差分放大模块196以提高电容检测模块194输出电压的电压放大倍数。
111.可选的,在本发明另一实施例中,如图10所示,所述检测电路19还包括:滤波模块197。
112.所述滤波模块197用于对所述差分放大模块196的输出进行滤波处理。
113.具体的,在本发明实施例中通过设置滤波模块197对差分放大模块196的输出进行滤波处理,以提高信号的保真度,进而提高微流控装置在检测阶段的检测精度,以及在驱动阶段的驱动精度,以整体提高微流控装置的工作性能。
114.可选的,在本发明另一实施例中,如图10所示,所述检测电路19还包括:信号采集模块198。
115.所述信号采集模块198用于采集所述滤波模块197的输出并转发给所述控制器191。
116.可选的,在本发明另一实施例中,参考图11,图11为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图。
117.所述检测电路19还包括:电压比较电路199。
118.所述电容检测模块194用于将检测的电容转换为相应的电压值。
119.所述电压比较电路199用于将所述电容检测模块194的输出以高电平或低电平的方式直接输出给所述控制器191。
120.具体的,在本发明实施例中将图10中所示的差分放大模块196、滤波模块197和信号采集模块198整体更换为电压比较电路199,通过电压比较电路199将电容检测模块194输出的电压信号以高电平或低电平的方式直接输出给所述控制器191,可极大程度的简化数据采集及处理流程。
121.可选的,在本发明另一实施例中,参考图12,图12为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图;参考图13,图13为本发明实施例提供的又一种检测电路的原理结构示意图。
122.所述检测电路19还包括:通讯模块200;所述通讯模块200与所述控制器191连接。
123.具体的,在本发明实施例中该通讯模块200包括但不限定于spi通讯模块,通过增设该通讯模块200可用于多块电路板之间的通讯,保证时序完全一致,有利于后续多个微流控装置的同步测试,也有利于后续微流控装置通道数扩展后的检测等。
124.可选的,基于本发明上述实施例,在本发明另一实施例中还提供了一种微流控装置的控制方法,参考图14,图14为本发明实施例提供的一种微流控装置的控制方法的流程示意图。
125.该控制方法基于上述实施例所述的微流控装置,所述控制方法包括:
126.s101:在检测模式下,控制器控制多通道开关选择模块将第一电极层与第一电容检测端电连接,将需要进行检测的第一驱动电极与第二电容检测端电连接,所述控制器还控制驱动模块使第一驱动电极与第二电容检测端导通,所述控制器还控制电容检测模块进行电容检测。
127.s102:在驱动模式下,所述控制器控制所述多通道开关选择模块将所述第一电极层接地,所述控制器还控制所述多通道开关选择模块和所述驱动模块将需要进行驱动的第二驱动电极与驱动电压端电连接,以驱动所述液滴进行移动。
128.需要说明的是,本发明实施例提供的微流控装置的控制方法的原理与本发明上述实施例提供的微流控装置的工作原理相同,在此不再赘述。
129.以上对本发明所提供的一种微流控装置及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
130.需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
131.还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间
存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
132.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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