专利名称：分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将加入了从生物等采集的试样液的分析用仪器、利用离心力向测定腔进行输送并进行分析的分析装置。
背景技术：
一直以来，作为对从生物等采集的液体进行分析的方法，已知有使用形成了液体流通路径的分析用仪器来进行分析的方法。分析用仪器由于能使用旋转装置来进行流体的控制，能利用离心力进行试料液体的稀释、溶液的计量、固体成分的分离、分离后的流体的输送分配、以及溶液与试剂的混合等，因此能进行各种生物化学上的分析。对于利用离心力来输送溶液的专利文献I中所记载的分析用仪器50，采用如图49所示的那样的结构:即，从注入口 51利用吸移管等插入器具将作为检测体的试料液注入到计量室52，在用计量室52的毛细管力保持试料液后，利用分析用仪器的旋转，将试料液传送到分离室53。对于将这样的离心力作为输液的动力源的分析用仪器，是将圆盘形状用作优选形状，这是由于能将用于进行输液控制的微通道配置成辐射状，而不产生无用的面积。对于试料液和稀释液的混合搅拌，是通过将放置了该分析用仪器50的转台沿同一旋转方向加速减速或正转、反转来进行的。另外，为了分析血液或尿等的试料液中包含的成分，因此在该过程中进行与试剂的混合或离心分离的操作。尽管这样的操作一般使用搅拌装置或离心分离装置来进行，但在经过多个过程的分析中，要分别在各个装置中进行这些操作，故效率较低。因此，专利文献2等中提出了在一个装置中进行离心分离和搅拌的装置。并不使用专利文献I那样的分析仪器，专利文献2的离心分离装置中记载了以下技术:g卩，如图50所示的那样，通过将由电动机802旋转驱动的偏芯凸轮803插入贯穿基板800的孔801，从而使基板800振动。另外，离心分离和搅拌的操作切换是利用电磁柱塞来进行。专利文献1:日本国专利特表平7-500910号公报专利文献2:日本国专利特许第2866404号公报
发明内容
然而，在专利文献I的结构中，存在以下现状:即，由于分析用仪器的惯性力、或驱动装置的响应性等问题，无法充分获得足以在短时间内进行混合搅拌的加速度，混合搅拌需要较长时间。该问题在混合微量的流体的情况下尤其显著，有时会发生即使花了充分的时间、但混合搅拌仍不充分的情况。
本发明是用于解决所述的已有问题，其目的在于，提供一种分析装置，该分析装置在混合搅拌微量的流体时，即使在比以往要短的时间内，也能获得需要的加速度。在专利文献2的结构中，利用不同的电动机来进行离心分离和搅拌。然而，为了高精度地进行各操作，因而需要对各电动机的旋转进行稳定控制，由于追加了搅拌功能，因而需要用于检测振动频率的新的传感器，因此存在导致装置的结构增大、控制复杂化的问题。本发明是用于解决上述的已有问题，其目的在于提供一种能够兼用用于控制离心分离和搅拌的传感器的离心分离装置。另外，本发明的目的在于提供一种包括即使产生了零部件的磨损等的变形、也能实施稳定的摆动处理的旋转驱动单元的分析装置。本发明的分析装置是放置有具有利用离心力将试料液向着测定腔进行传输的微通道结构的分析用仪器的分析装置，其特征在于，包括:第一驱动单元，上述第一驱动单元对放置后的分析用仪器施加旋转运动；第二驱动单元，上述第二驱动单元与上述第一驱动单元进行选择性卡合，对分析用仪器施加往复运动；以及第三驱动单元，上述第三驱动单元使上述第一驱动单元和第二驱动单元相对移动到卡合的位置和不卡合的位置。另外，其特征在于，上述第一驱动单元包括:放置有分析用仪器的转台；以及旋转驱动该转台的第一电动机，上述第二驱动单元包括:被支承着而沿上述转台的切线方向进行自由往复或自由摆动的杆；以及对上述杆进行往复驱动或摆动驱动的第二电动机。本发明的分析装置是放置有具有利用离心力将试料液向着测定腔进行传输的微通道结构的分析用仪器的分析装置，其特征在于，包括:第一驱动单元，上述第一驱动单元包含:放置有分析用仪器的转台、及旋转驱动该转台的第一电动机；第二驱动单元，上述第二驱动单元包含:被支承着而沿上述转台的切线方向进行自由摆动并与上述第一驱动单元进行选择性卡合的杆、及对上述杆进行摆动驱动而对分析用仪器施加往复运动的第二电动机；第三驱动单元，上述第三驱动单元使上述第一驱动单元和第二驱动单元相对移动到卡合的位置和不卡合的位置；以及控制单元，上述控制单元在利用上述第三驱动单元来使上述第一驱动单元和上述第二驱动单元相对移动到卡合的位置的情况下，控制向上述第二电动机的通电定时，使得上述杆一边摆动，一边上述第一驱动单元和上述第二驱动单元靠近。另外，其特征在于，在上述第一驱动单元的上述转台的外周部形成有第一齿轮部，在上述第二驱动单元的上述杆的前端形成有与上述第一齿轮部啮合的第二齿轮部。另外，其特征在于，上述第一电动机是外转子型电动机，在该外转子的外周部形成有第一齿轮部，在上述第二驱动单元的上述杆的前端形成有与上述第一齿轮部啮合的第二齿轮部。另外，其特征在于，对于上述控制单元，将使得上述第一驱动单元和上述第二驱动单元相对移动到卡合的位置时的上述杆的摆动频率设为第一频率Π，将上述第一驱动单元和上述第二驱动单元卡合后的上述杆的摆动频率设为第二频率f2，在这种情况下，设定“n〈f2，，。另外，其特征在于，对于上述控制单元采用以下结构:即，在利用上述第三驱动单元使上述第一驱动单元和上述第二驱动单元相对移动到不卡合的位置的情况下，在为了使上述第一驱动单元和上述第二驱动单元分开而向上述第二电动机通电的定时，控制向上述第一驱动单元的第一电动机的通电状态，以限制旋转。
本发明的分析装置是放置有具有利用离心力将试料液向着测定腔进行传输的微通道结构的分析用仪器的分析装置，其特征在于，包括转台，上述转台保持注入了试料液的分析用仪器；第一驱动单元，上述第一驱动单元旋转驱动上述转台，并使用至少两个以上的磁传感器来检测旋转磁场；第二驱动单元，上述第二驱动单元与上述转台卡合，使上述转台进行往复运动；以及振动检测部，上述振动检测部从上述磁传感器的输出信号中选择振幅最大的输出信号，保持该选择状态，直至振动搅拌的动作结束，基于选择的输出信号来计算振动频率。另外，其特征在于，上述第一驱动单元的旋转电动机是三相无刷电动机。另外，其特征在于，上述振动检测部包括滤波器，上述滤波器从上述磁传感器的输出信号中取出两个输出信号，去除直流信号；第一比较部，上述第一比较部比较上述滤波器的输出信号的振幅，判定其大小，保持该判定结果；多路转换器，上述多路转换器基于上述第一比较部所保持的判定结果，从上述滤波器的输出信号中选择出振幅最大的信号；第二比较部，上述第二比较部对用上述多路转换器选择出的输出信号进行数字转换；以及微机，上述微机基于上述第二比较部的输出信号来计算振动频率。另外，其特征在于，上述振动检测部包括滤波器，上述滤波器从两个以上的上述磁传感器的输出信号中分别去除直流信号；多路转换器，上述多路转换器从上述滤波器的输出信号中选择一个信号；模拟数字转换器，上述模拟数字转换器对上述多路转换器的输出信号进行数字转换；以及微机，上述微机基于上述模拟数字转换器的输出信号来计算振动频率。本发明分析装置是包括旋转驱动单元的分析装置,上述旋转驱动单元包括第一驱动单元，上述第一驱动单元对放置后的分析用仪器施加旋转运动；第二驱动单元，上述第二驱动单元与上述第一驱动单元进行选择性卡合，对分析用仪器施加往复运动；以及第三驱动单元，上述第三驱动单元使上述第一驱动单元和第二驱动单元相对移动到卡合的位置和不卡合的位置，其特征在于，设有存储器，上述存储器对应于设定值，对上述第二驱动单元的摆动频率进行存储；以及控制装置，上述控制装置执行读取出对上述分析用仪器施加目标频率的摆动所需的设定值、而提供给上述第二驱动单元的摆动处理程序，而且对上述控制装置采用以下结构即，执行负载变动学习程序，上述负载变动学习程序向上述第二驱动单元提供学习用的设定值，实测上述摆动频率，根据该实测值，向着摆动频率的变动减小的方向来更新上述存储器的内容。另外，其特征在于，对上述控制装置采用以下结构即，执行累积摆动值判定程序，上述累积摆动值判定程序是在上述摆动处理程序中将对应于摆动运转的内容的计数值进行累积加法计算，且在检测出上述累积加法计算值超过了阈值时，指示执行上述负载变动学习程序，对上述累积加法计算值清零。另外，其特征在于，对上述控制装置采用以下结构即，执行累积摆动值判定程序，上述累积摆动值判定程序在上述摆动处理程序中将对应于摆动运转的内容的计数值和对应于时效变化的计数值进行累积加法计算，且在检测出上述累积加法计算值超过了阈值时，指示执行上述负载变动学习程序，对上述累积加法计算值清零。另外，其特征在于，对上述控制装置采用以下结构即，在负载变动学习程序中将学习用的单一的设定值提供给上述第二驱动单元，实测上述摆动频率，根据该实测值，向着摆动频率的变动减小的方向来更新上述存储器的内容。另外，其特征在于，对上述控制装置采用以下结构即，在负载变动学习程序中将学习用的多个设定值提供给上述第二驱动单元，实测各上述摆动频率，对该实测值的两点之间进行线形近似，向着摆动频率的变动减小的方向来更新上述存储器的内容。根据本结构，由于通过使第一驱动单元与第二驱动单元卡合，从而对放置于第一驱动单元的分析用仪器施加往复运动，因此，与像已有的那样使第一驱动单元的电动机向同一旋转方向加速、减速、或正转、反转来进行试料液和稀释液的混合搅拌的情况相比，即使是在较短的时间内，也能获得需要的加速度。另外，由于控制单元控制向所述第二电动机的通电定时，使得上述杆一边摆动，一边使上述第一驱动单元和上述第二驱动单元靠近，因此能够缓和第一驱动单元和第二驱动单元进行卡合时的冲击，获得稳定的卡合状态。另外，能够根据用于离心分离的旋转驱动的电动机中所使用的磁传感器的输出，来计算搅拌运转时的振动频率，不需要在用于离心分离的旋转驱动的电动机之外再设置用于控制搅拌的传感器。另外，即使在第一驱动单元和第二驱动单元中的至少一方产生伴随着负载变动的机械上的变动，但由于上述控制装置定期地自动修正对第二驱动单元指示的设定值，因此能够降低分析用仪器的摆动频率的变动，能够在经过长时间中维持分析精度。
图1中(a)是本发明的实施方式I的分析装置的解除了旋转驱动单元的第一驱动单元和第二驱动单元的卡合后的状态下的俯视图，(b)是第一驱动单元和第二驱动单元在卡合状态下的俯视图。图2是上述实施方式的旋转驱动单元的立体图。图3是上述实施方式的旋转驱动单元的侧视图。图4是上述实施方式的取下第二驱动单元的杆后的状态的俯视图。图5是上述实施方式的分析装置的门处于开放状态的立体图。图6是将分析用仪器放置于分析装置后的状态下的主要部分的剖视图。图7是上述实施方式的分析装置的方框图。图8是本发明的实施方式的分析用仪器的保护罩处于关闭状态和开放状态下的的外观立体图。图9是上述实施方式的分析用仪器的分解立体图。图10是从背面观察保护罩关闭状态下的分析用仪器的立体图。图11是表示本发明的实施方式2的旋转驱动单元的驱动前后的俯视图。图12是上述实施方式的旋转驱动单元的立体图。图13是上述实施方式的控制单元和第一至第三电动机的连接图。图14是上述实施方式的控制单元的输出信号的波形图。图15是上述实施方式的控制单元和第一电动机的详细的连接图。图16是上述实施方式的第一电动机的旋转驱动状态的说明图。图17是本发明实施方式4中的离心分离装置的立体图。
图18是从上面来观察上述实施方式中的离心分离装置的俯视图。图19是上述实施方式中的四极永磁式三相无刷电动机的原理图。图20是上述实施方式中的四极永磁式三相无刷电动机的霍尔元件的输出电压的角度特性图。图21是上述实施方式中的四极永磁式三相无刷电动机的三相驱动线圈的六种极性模式和磁性体转子的位置关系的图。图22是表示霍尔元件313、314、315和向U相、V相、W相的驱动线圈进行通电的状态的关系图。图23是上述实施方式中的离心分离装置的振动检测部的结构图。图24是表示上述实施方式中的、使三相无刷电动机在角度α的范围内进行振动的情况下的交流耦合后的霍尔元件的输出电压的特性图。图25是表示上述实施方式中的、使三相无刷电动机在角度α的范围内进行振动的情况下的峰值保持电压的特性图。图26是表示上述实施方式中的、使三相无刷电动机在角度β的范围内进行振动的情况下的交流耦合后的霍尔元件的输出电压的特性图。图27是表示上述实施方式中的、使三相无刷电动机在角度β的范围内进行振动的情况下的峰值保持电压的特性图。图28是表示在以图20所示的Pl至Ρ4中的任一角度作为振动中心进行往复振动的情况下的、进行了交流耦合的霍尔元件313、315的输出电压的特性图。图29是表示上述实施方式中的峰值保持电压的特性图。图30是上述实施方式中的比较器电路320的输入输出特性图。图31是上述实施方式中的比较器电路320具有滞后特性的情况下的输入输出特性图。图32是上述实施方式中的图29的纵轴(电压区域)的放大图。图33是本发明的实施方式5中的振动检测部401的结构图。图34是本发明的实施方式6中的离心分离装置的振动检测部的结构图。图35是上述实施方式中的微机的振动频率检测的工序图。图36是说明本发明的实施方式7中的问题的第二齿轮部的放大图。图37是上述实施方式中的旋转驱动单元的控制系统的结构图。图38是上述旋转驱动单元的累积摆动处理次数和机械负载量的变化的关系图。图39是上述旋转驱动单元的、对摆动电动机驱动单元的设定值和摆动频率的关系图。图40是上述实施方式的摆动处理程序的流程图。图41是上述实施方式的加法计算值表的说明图。图42是上述实施方式的累积摆动值判定程序的流程图。图43是上述实施方式的负载变动学习程序的流程图。图44是上述实施方式的负载变动学习程序的更新的说明图。图45是放置了分析用仪器后的状态和未放置分析用仪器的情况下的设定值和摆动频率的关系图。
图46是用多个点来实测摆动频率而进行学习的情况下的负载变动学习程序图。图47是图46的说明图。图48是图46的具体计算例的说明图。图49是专利文献I的分析用仪器的局部剖切立体图。图50是专利文献2的局部剖切立体图。
具体实施例方式(实施方式I)图1至图10表示本发明实施方式I的分析装置。图8至图10表示分析用仪器。图8 (a)、(b)表示分析用仪器I的保护罩2的关闭状态和打开状态。图9表示在将图8 Ca)中的下侧向上的状态下进行了分解的状态，图10表示其组装图。图8和图9中所示的该分析用仪器I是由四个零部件组合构成的:即，底座基板3，上述底座基板3在单面形成表面具有微细的凹凸形状的微通道结构；盖基板4，上述盖基板4覆盖底座基板3的表面；稀释液容器5，上述稀释液容器5保持稀释液；及保护罩2，上述保护罩2用于防止试样液飞散。底座基板3和盖基板4以将稀释液容器5等放置于内部的状态接合，对上述接合后的部分安装有保护罩2。用盖基板4覆盖在底座基板3的上表面形成的多个齿谷部的开口，藉此形成多个收容区域和连接这些收容区域之间的微通道结构的流通路径等。11是稀释液容器收容部，23是分离腔体，25a、25b、25c、25d是空气孔，28是溢流流通路径，29是溢流腔体，31是参比测定腔，33是毛细管腔体，34是连接流通路径，36是溢流腔体，37是毛细管流通路径，38是计量流通路径，40是测定腔，41是连接流通路径。收容区域中所需要的有预先承载的各种分析所需要的试剂。保护罩2的单侧被枢轴支撑，使得能够与形成于底座基板3和盖基板4的轴6a、6b卡合并能打开关闭。当欲检查的试样液为血液时，将作用有毛细管力的上述微通道结构的各流通路径的缝隙设定为50 μ m M 300 μ m。使用上述分析用仪器I的分析工序的概要如下:即，将试样液滴注于预先放置有稀释液的分析用仪器I中，在用上述稀释液稀释了该试样液的至少一部分后进行测定。将分析用仪器I放置于图5和图6所示的分析装置100的转台101的分析用仪器I转台101的上表面形成有槽102，在将分析用仪器I放置于转台101的状态下，形成于分析用仪器I的盖基板4的旋转支承部15和形成于保护罩2的旋转支承部16与槽102卡合来将其收容。将分析用仪器I放置于转台101后，若在使转台I旋转前关闭分析装置的门103，则放置后的分析用仪器I通过设于门103侧的可动片104，使转台101的旋转轴心上的位置利用弹簧105的压紧力被推到转台101 —侧，分析用仪器I与由旋转驱动单元106旋转驱动的转台101 —体旋转。107表示转台101的旋转中的轴心。图7表示分析装置100的结构。该分析装置100包括:旋转驱动单元106,上述旋转驱动单元106用于使转台101旋转；光学测定单元108，上述光学测定单元108用于光学测定分析用仪器I内的溶液；控制单元109，上述控制单元109控制转台101的旋转速度和旋转方向以及光学测定单元的测定定时等；运算部110，上述运算部110用于将光学测定单元108得到的信号进行处理并计算测定结果；以及显示部111，上述显示部111用于显示运算部110得到的结果。旋转驱动单元106采用以下结构:S卩，通过转台101使分析用仪器I不仅能绕旋转轴心107向任意方向以规定的旋转速度旋转,还能在预定的停止位置上以旋转轴心107为中心按预定的振幅范围、周期左右往复运动，使分析用仪器I摆动。光学测定单元108包括:光源112(可以是发光二极管)，上述光源112用于向分析用仪器I的测定部照射特定波长的光；及光电检测器113，上述光电检测器113检测出从光源112照射出的光中的、通过分析用仪器I的透射光的光通量。采用以下结构:S卩，利用转台101对分析用仪器I进行旋转驱动，对于从注入口 13取入到内部的试样液，使用离心力和设于分析用仪器I内的毛细管流通路径的毛细管力，在分析用仪器I的内部移送溶液，上述离心力是以处于比注入口 13更靠内周的上述旋转轴心107为中心、来使分析用仪器I旋转而产生的。图1至图4详细表示分析装置100中的旋转驱动单元106。对放置后的分析用仪器I施加旋转运动的第一驱动单元71包括:外转子型的第一电动机71a ;及安装于该第一电动机71的输出轴的、放置有上述分析用仪器I的上述转台101。转台101的外周部形成有第一齿轮部74。旋转驱动单元106除了第一驱动单元71之外，为了在预定的停止位置上使转台101以旋转轴心107为中心在预定的振幅范围内、以预定的周期进行左右往复运动，还设有第二驱动单元72和第三驱动单元73，上述第二驱动单元72与第一驱动单元71进行选择性卡合而对分析用装置I施加往复运动，上述第三驱动单元73使第一驱动单元71和第二驱动单元72相对移动到卡合的位置(图1(b))和不卡合的位置(图1(a))。在本实施方式中，第二驱动单元72相对第一驱动单元71进行移动。第二驱动单元72和第三驱动单元73采用如图2至图4所示的结构。对于安装有第一电动机71a的底板75，安装有第二电动机72a和第三电动机73a等。对于底板75安装有可沿箭头76的方向(参照图1 (a)、图2)自由滑动的支持台77，对于该支持台77安装有支承轴78。杆79由支承轴78进行枢轴支撑。在杆79的上述转台101侧的一端，形成有能够与转台101的第一齿轮部74相啮合的第二齿轮部80。在杆79的另一端，形成有齿谷部81。齿谷部81与安装于第二电动机72a的输出轴82的偏芯凸轮83相卡合。此外，图4是表示将杆79从支承轴78取下后的俯视图。由于采用以上结构，因此若第二电动机72a通电，则杆79通过偏芯凸轮83在实线位置和虚线位置间摆动。此外，杆79采用以下结构:即，利用螺旋弹簧(未图示)压紧，使上述摆动时的杆79的间隙减小。第三驱动单元73包括:安装于底板75的上述第三电动机73a ;蜗杆85，上述蜗杆85安装于第三电动机73a的输出轴84 ;蜗轮86，上述蜗轮86安装于底板75，可自由旋转，并与上述蜗杆85啮合；以及齿条87，上述齿条87形成于支承台77，与上述蜗轮86啮合。为了减小蜗轮86和齿条87之间的间隙，在支承台77和底板75之间安装有拉伸螺旋弹簧88。由于采用这样的结构，因此若对第三电动机73a进行通电，使蜗轮86沿箭头89方向(参照图1 (a))进行旋转，直至检测开关91如图1(b)所示的那样检测出支承台77，则齿条87和蜗轮86相啮合的支承台77进行滑动，使得靠近转台101，如图1 (b)所示的那样，杆79的第二齿轮部80与转台101的第一齿轮部74相啮合，若在该状态下维持第二电动机72a的通电状态，则由于转台101利用杆79而沿着转台101的切线方向进行摆动驱动，因此通过提高第二电动机72a的转速，即使是在较短的时间内，也能以短时间来获得用于搅拌分析用仪器I内的微量的流体的充分的加速度。此外，在上述实施方式中，是使第二驱动单元72的杆79靠近转台101，但是也可以使转台101靠近第二驱动单元72的杆79，使第一、第二齿轮部74、80啮合来进行搅拌摆动，或者是使第一驱动单元71的转台101和第二驱动单元72的杆79相互靠近，来使第一、第二齿轮部74、80啮合，来搅拌摆动分析用仪器1，换言之，能够实现利用第三驱动单元73来使第一驱动单元71和第二驱动单元72相对移动到杆79和转台101的卡合的位置和不卡合的位置。此外，在上述实施方式中，是利用转台101的第一齿轮部74和杆79的第二齿轮部80的卡合来使分析用仪器I进行搅拌摆动，但是也可以通过采用以下结构来实现即，不对杆79设有第二齿轮部80，而使转台101的第一齿轮部74与具有也受到杆79的一端的摩擦的构件相抵接，从而转台101和杆79相卡合。在上述各实施方式中，是采用第二驱动单元72与设于转台101的第一齿轮部74相卡合来进行驱动的结构，但是也可以是在第一电动机71a的外转子90的外周部形成第一齿轮部74，将其与第二驱动单元72的第二齿轮部80进行啮合，或者是将进行摆动驱动的第二驱动单元72和第一电动机71a的外转子90的外周部相抵接，使分析用仪器I以旋转轴心107为中心在预定的振幅范围内、以预定的周期进行往复运动。(实施方式2)图11和图12表示本发明的实施方式2。对于实施方式I的旋转驱动单元106，是采用通过使第二驱动单元沿转台的切线方向进行摆动驱动、从而对分析用仪器施加往复运动的结构，但是在图11和图12所示的本发明的实施方式2中，其不同点在于使第二驱动单元沿转台的切线方向进行往复驱动。还有不同之处在于，第三驱动单元的驱动源采用螺线管。接下来，对不同于实施方式I的动作进行详细说明。如图11和图12所示的那样，对于安装有第一电动机71a的底板75，安装有第二电动机72a和螺线管204、以及支承轴203a、203b、及支承轴209等。用间隔物210、连接构件212将杆201对于支承轴203a、203b进行枢轴支撑，使杆201可滑动。使杆201的上述转台101侧的边弯曲成形，使得其与第一电动机71a的转子平行，在该弯曲边201b的前端，安装有能与第一电动机71a的转子进行摩擦接触的由软木、丁基橡胶等形成的摩擦构件202。另外，对于杆201，形成有齿谷部211，与安装于第二电动机72a的输出轴82的偏芯凸轮83相卡合。由于采用以上结构，因此若向第二电动机72a通电，则杆201通过偏芯凸轮83如图11的箭头213那样进行往复运动。第三驱动单元73包括螺线管204，上述螺线管204安装于底板75 ;杆206，上述杆206与螺线管204卡合；及杆205，上述杆205的中间部由插设于底板75的支承轴209进行枢轴支撑，其一端与插设于上述杆206的轴206b卡合。此外,杆205的另一端205b插入杆201的孔部214，与弯曲边201b的前端相卡合。另外，杆205利用拉伸螺旋弹簧207沿图11 (a)的箭头215的方向，将杆201的具有片簧作用的弯曲边201b的前端压紧。由于采用上述结构，因此若向螺线管204通电，则由于螺线管204而引起杆206移动，同时杆205如图11 (b)的箭头216那样将支承轴209作为旋转轴进行旋转，杆201的弯曲边201b的前端的片簧形状部复原，摩擦构件202与第一电动机71a的转子相抵接。若在该状态下将第二电动机72a维持通电状态，则对转台101利用杆79而沿转台101的切线方向进行摆动驱动，因此通过提高第二电动机72a的转速，则即使在较短的时间内，也能以短时间来获得用于搅拌分析用仪器I内的微量的流体的充分的加速度。此外，在上述实施方式中，是使第二驱动单元72的杆201靠近第一电动机71a，但是也可以是使第一电动机71a靠近第二驱动单元72的杆201来进行搅拌摆动，或者使第一驱动单元71和第二驱动单元72的杆201相互靠近，也能搅拌摆动分析用仪器1，换言之，能够实现利用第三驱动单元73来使第一驱动单元71和第二驱动单元72相对移动到杆201和第一电动机71a的卡合的位置和不卡合的位置。此外，尽管是使摩擦构件202和第一电动机71a卡合，但即使如实施方式I那样采用将杆201的摩擦构件202改变为齿轮构件、使其与设于转台101或第一电动机71a的第一齿轮部74卡合的结构，也能够实现(实施方式3)通过使实施方式I的第一、第二、第三电动机71a、72a、73a的控制单元109采用以下结构，则即使第二齿轮部80的齿顶部与第一齿轮部74的齿顶部相碰撞，但仍然能够使得第二齿轮部80的齿顶部与第一齿轮部74的齿谷部可靠地啮合，能够实现分析用仪器I的稳定的混合搅拌。在将执行混合搅拌时的、从控制单元109向第一电动机71a、第二电动机72a、第三电动机73a的输出信号设为如图13所示的(a)、(b)、(c)那样的情况下，控制单元109采用如图14那样的构成。具体而言，在第一电动机71a的停止期间中，若控制单元109检测到搅拌混合指令，则在向第三电动机73a进行通电、使其正转之前，开始向第二电动机72a进行通电。由此，杆79利用偏芯凸轮83在实线位置和虚线位置间摆动。在开始向第二电动机72a进行通电后，控制单元109向第三电动机73a进行通电使其正转。由此，支承台77靠近转台101。对于向第三电动机73a的通电，是在检测开关91如图1 (b)所示的那样检测出支承台77的定时结束。由此，在支承台77靠近转台101时，由于杆79的前端的第二齿轮部80 —边沿着转台101的切线方向摆动，一边靠近转台101的第一齿轮部74，因此即使第二齿轮部80的齿顶部和第一齿轮部74的齿顶部相碰撞，但由于第二齿轮部80的上述摆动，能使得第二齿轮部80的齿顶部可靠地和第二齿轮部74的齿谷部相啮合，从而能够实现分析用仪器I的稳定的混合搅拌。此外，对于使第一齿轮部74和第二齿轮部80移动到相卡合的位置时的第二电动机72a的转速，将其设定为低于在第一齿轮部74和第二齿轮部80卡合后的第二电动机72a的转速，设使第一齿轮部74和第二齿轮部80移动到卡合的位置时的杆79的摆动频率为第一频率Π，设第一齿轮部74和第二齿轮部80卡合后的杆79的摆动频率为第二频率f2，这时设定为“fl〈f2”。对于从图1 (b)所示的状态到图1 (a)所示那样使第二齿轮部80从第一齿轮部74分开的动作，是控制单元109使第一电动机71a的转子的旋转如图14至16那样、在限制的状态下进行实施。图15示出了第一电动机71a是外转子型三相无刷电动机的情况下的简要接线。第一电动机71a包括磁化成N极和S极这两极的转子124。另外，第一电动机71a包括卷绕着驱动线圈U、V、W5的定子125。驱动线圈U、V、W进行Y联接，分别卷绕于定子的三个突极部。三个突极部以120°间隔进行配置。另外，霍尔元件A、B、C分别配置在从各驱动线圈U、V、W偏移了 60°的位置上，对相对的转子124的永磁体磁场的极性(N极或S极)进行检测，产生与该检测出的极性相对应的电平信号。具体而言，在探测到N极时产生“H”电平的信号，在探测到S极时产生“L”电平的信号。控制器120包括转子位置检测器121和功率驱动器122。转子位置检测器121在从微机123接收到通常的旋转指令时，根据第一电动机71a的霍尔元件A、B、C的输出模式，来产生与驱动线圈U、V、W的六种极性模式中的某一种相对应的驱动信号模式。转子位置检测器121产生的驱动信号模式为了使转子124进行旋转而设置超前角，在驱动线圈U、V、W中产生超前角的旋转磁场。因而，第一电动机71a的转子124在通常旋转时，利用超前角旋转磁场进行旋转。功率驱动器122使得与由转子位置检测器121产生的驱动信号模式相对应的通电模式的励磁电流流过驱动线圈U、V、W。具体而言，功率驱动器122根据由转子位置检测器121产生的驱动信号模式来切换开关元件的导通/闭合，对第一电动机71a的定子的励磁相进行切换。即，对于按照转子位置检测器121产生的驱动信号模式所决定的两相驱动线圈分别施加正电位和负电位，在该两相驱动线圈中流过励磁电流。图16(i)至(vi)表示驱动线圈U、V、W的六种极性模式和转子124的位置的关系。对驱动线圈U、V、W进行卷绕，使其在被施加正电位时，磁化为N极，在被施加负电位时，磁化为S极，此处，若能确定施加正电位的+极的相、施加负电位的一极的相、以及未流过励磁电流的相，则转子124的位置可确定为转子124的旋转一圈中的一处。即，由励磁电流磁化了的相和转子124的永磁铁的各N极和S极相互牵引、取得平衡，从而来确定转子124的位置。另外，能从霍尔元件A、B、C的输出模式来检测出转子124的当前位置。在图14所示的向第二电动机72a进行通电时,第一电动机71a成为不向任一驱动线圈U、V、W流过励磁电流的状态，转子124和转台101利用杆79的摆动而向左右进行混合搅拌。而且，控制单元109采用以下结构:即，在使第三电动机73a反转而使第二齿轮部80从第一齿轮部74分开时，微机123基于霍尔兀件A、B、C的输出模式来检测出转子124的当前位置，对驱动线圈U、V、W中的合适的两相通以励磁电流，从而使转台101和分析用仪器I以最接近图16所示的(i)至(Vi)中的某种状态锁住，因而能够回避在将第二齿轮部80从第一齿轮部74分开时、分析用仪器的内部的试料液等的液体从预定的位置进行移动那样的事情。或者，控制单元109在使第三电动机73a正转、第二齿轮部80与第一齿轮部74卡合之前，微机123根据预先存储的霍尔元件A、B、C的输出模式来存储转子124的当前位置，在使第三电动机73a反转、第二齿轮部80从第一齿轮部74分开时，对驱动线圈U、V、W中的合适的两相通以励磁电流，使得霍尔元件A、B、C的输出模式与存储的霍尔元件A、B、C的输出模式成为相同的模式，从而由于分析用仪器I的位置在混合搅拌动作的前后不发生改变，因此能够回避分析用仪器I的内部的试料液等的液体从预定的位置进行移动那样的事情。此外，在上述实施方式中，是使第二驱动单元72的杆79靠近转台101，但是也可以是使转台101靠近第二驱动单元72的杆79，使第一、第二齿轮部74、80啮合来进行搅拌摆动，或者是使第一驱动单元71的转台101和第二驱动单元72的杆79相互靠近，使第一、第二齿轮部74、80啮合，来使分析用仪器I进行搅拌摆动，换言之，能够实现利用第三驱动单元73来使第一驱动单元71和第二驱动单元72相对移动到杆79和转台101的卡合的位置和不卡合的位置。在上述各实施方式中，采用第二驱动单元72与设于转台101的第一齿轮部74相卡合来进行驱动的结构，但是也可以是在第一电动机71a的外转子90的外周部形成第一齿轮部74，将其与第二驱动单元72的第二齿轮部80进行啮合，或者是将进行摆动驱动的第二驱动单元72和第一电动机71a的外转子90的外周部相抵，使分析用仪器I以旋转轴心107为中心在预定的振幅范围内、以预定的周期进行往复运动。(实施方式4)图17和图18表示装在血液分析装置中的本发明的离心分离装置。将血液分析装置的门103打开后的状态与图5相同。将分析用仪器I放置于转台101上后的状态与图6相同。分析用仪器I包括注入了血液或尿等的试料液、用于进行离心分离、搅拌的流通路径。转台101的上表面形成有槽102，在将分析用仪器I放置于转台101上的状态下，形成于分析用仪器I的盖基板4旋转支承部115和形成于保护罩2的旋转支承部116与槽102卡合来将其收容。将分析用仪器I放置于转台101上后，若在使转台101旋转前关闭分析装置的门103，则放置后的分析用仪器I通过设于门103侧的可动片104，使转台101的旋转轴心上的位置利用弹簧105的压紧力被推到转台101 —侧，分析用仪器I与被旋转驱动单元106旋转驱动的转台101 —体旋转。标号107表示转台101的旋转中的轴心。如图17和图18中所见到的那样，旋转驱动单元106包括第一驱动单元71，上述第一驱动单元71驱动转台101绕旋转轴心107旋转；第二驱动单元72，上述第二驱动单元72与转台101接触，以与旋转轴心107垂直交叉的振动中心R2为轴，沿转台101的切线方向进行往复振动；以及第三驱动单元73，上述第三驱动单元73仅在进行搅拌时与转台101和第二驱动单元72接触，而在离心分离时避开。第三驱动单元73包括直流电动机或电磁柱塞等动力源。对于转台101和第二驱动单元72的接触，为了高效地传递振动，可以在第二驱动单元72和转台101的接触面使用摩擦系数较高的材质,或使用齿轮构造而使其相互啮合的结构。对于将第二驱动单元72和转台101的接触面使用齿轮构造而相互啮合、将直流电动机用作第三驱动单元73的结构的具体例子，如基于图1至图4已说明的那样。对放置后的分析用仪器I施加旋转运动的第一驱动单元71包括第一电动机71a ;及安装于该第一电动机71a的输出轴的、放置有上述分析用仪器I的上述转台101。转台101的外周部形成有第一齿轮部74。第一电动机71a由外转子型的无刷电动机构成。旋转驱动单元106除了第一驱动单元71之外，为了在预定的停止位置上使转台101以旋转轴心107为中心在预定的振幅范围内、以预定的周期进行左右往复运动，还设有第二驱动单元72和第三驱动单元73，上述第二驱动单元72与第一驱动单元71进行选择性卡合而对分析用装置I施加往复运动，上述第三驱动单元73使第一驱动单元71和第二驱动单元72相对移动到卡合的位置(图1(b))和不卡合的位置(图1(a))。第二驱动单元72和第三驱动单元73采用如图2至图4所示的结构。对于安装有第一电动机71a的底板75，安装有第二电动机72a和第三电动机73a等。对于底板75安装有可沿箭头76的方向(参照图1 (a)、图2)自由滑行的支承台77，对于该支承台77安装有支承轴78。杆79由支承轴78进行枢轴支撑。在杆79的上述转台101侧的一端，形成有能够与转台101的第一齿轮部74相啮合的第二齿轮部80。在杆79的另一端，形成有齿谷部81。齿谷部81与安装于第二电动机72a的输出轴82的偏芯凸轮83相卡合。此外，图4是表示将杆79从支承轴78取下后的俯视图。由于采用以上结构，若对第二电动机72a通电，则杆79通过偏芯凸轮83在实线位置和虚线位置间摆动。此外，杆79采用以下结构即，利用螺旋弹簧(未图示)进行压紧，使上述摆动时的杆79的间隙减小。第三驱动单元73包括安装于底板75的上述第三电动机73a ;蜗杆85，上述蜗杆85安装于第三电动机73a的输出轴84 ;蜗轮86，上述蜗轮86安装于底板75，可自由旋转，并与上述蜗杆85啮合；以及齿条87，上述齿条87形成于支承台77，与上述蜗轮86啮合。为了减小蜗轮86和齿条87之间的间隙，在支承台77和底板75之间安装有拉伸螺旋弹簧88。由于采用这样的结构，若对第三电动机73a进行通电，使蜗轮86沿箭头89方向(参照图1 (a))进行旋转，直至检测开关91如图1(b)所示的那样检测出支承台77，则齿条87与蜗轮86相啮合了的支承台77进行滑动，以靠近转台101，如图1 (b)所示的那样，杆79的第二齿轮部80与转台101的第一齿轮部74相啮合，若在该状态下维持第二电动机72a的通电状态，则由于转台101利用杆79而沿着转台101的切线方向进行摆动驱动，因此通过提高第二电动机72a的转速，即使是在较短的时间内，也能以短时间来获得用于搅拌分析用仪器I内的微量的流体的充分的加速度。图19是将使用四极磁性体转子306和U相驱动线圈307、V相驱动线圈308、W相驱动线圈309、及U相驱动线圈310、V相驱动线圈311、W相驱动线圈312的四极永磁式三相无刷电动机作为第一电动机71a的情况，磁性体转子306包括两组N极和S极的一对磁铁。另外，分别对驱动线圈307、308、309及310、311、312进行Y联接，将其分别卷绕在定子的六个突极部上。六个突极部以60°间隔进行配置。另外，三相驱动线圈的励磁电流的切换定时是基于作为磁传感器的三个霍尔元件313、314、315的检测而进行的。三个霍尔元件313、314、315分别配置在从三相驱动线圈U、V、W偏移了 30°的位置上。然后，检测出相对的磁性体转子306的磁铁磁化的极性(N极或S极)，来产生相当于该检测出的极性的电平的电动势。图20是表不从四极永磁式三相无刷电动机的霍尔兀件313、314、315输出的电压的角度特性图。横轴表示以磁性体转子的某个角度为0°时的旋转角，纵轴表示霍尔元件的输出电压。从霍尔元件313、314、315输出的电压以Vref为基准电压，在N极靠近时向+侧输出，在S极靠近时向-侧输出。由于磁性体转子306的NS极每隔90°进行配置，因此霍尔元件电压是以180°为周期的正弦波，霍尔元件313、314、315在机械角上各偏移60°的相位。由于每隔30°霍尔元件313、314、315的某一输出电压就以Vref为基准进行反转，因此通过利用比较器电路来以Vref为基准将+侧转换为高电平的数字信号，将一侧转换为低电平的数字信号，从而能基于霍尔兀件313、314、315的输出模式来确定每相隔30°的旋转位置。将霍尔元件313、314、315的输出模式用作三相驱动线圈的励磁电流的切换定时。图21是表示四极永磁式三相无刷电动机的三相驱动线圈的六种极性模式和磁性体转子的位置关系的图。将(i)的状态定义为角度0°，用(i) — (ii)—(iii) — (iv) — (v) — (vi)来表示每隔30°的磁性体转子的六种状态，与图20的旋转角相对应。在进行了 Y联接的三相驱动线圈U相、V相、W相中，在(i)中通过使V相为+电位，U相为一电位，从而从V相向U相流过励磁电流，V相表现为N极，U相表现为S极。因此，在磁性体转子306中产生吸引力和排斥力，右转30°。若旋转30°，则成为(ii)的状态，霍尔元件315的极性反转。此时，由于使W相为+电位，U相为一电位，因此W相表现为N极，U相表现为S极,磁性体转子306再次右转30°。此后,通过以(iii) — (iv) — (v) — (vi)来改变进行励磁的线圈，磁性体转子306进行旋转。图22是表示霍尔元件313、314、315和向U相、V相、W相的驱动线圈进行通电的状态。图23表示离心分离装置的振动检测部401。在该离心分离装置中，根据上述霍尔元件的输出信号来检测搅拌时的振动频率。即，即使第一电动机71a的三相驱动线圈未进行励磁，但若利用第二驱动单元72来将振动传递到转台101，则第一电动机71 a也一起振动，三个霍尔元件313、314、315也由于振动而出现电压的波动。检测出该波动来确定振动频率。图23中，示出了提取出三个霍尔元件中的霍尔元件313、315的输出电压的一个例子，但也可以提取出霍尔元件314的输出电压。霍尔元件313的检测输出通过从霍尔元件313的输出信号中去除直流信号的滤波器316和峰值保持电路318，而与比较器320的同相输入(+)相连接。霍尔元件315的检测输出通过从霍尔元件315的输出信号中去除直流信号的滤波器317和峰值保持电路319，而与比较器320的反相输入(一)相连接。滤波器316、317从输入信号中去除直流信号而提取出作为振动频率的频率分量(交流信号)来输出。更具体而言，包括由与霍尔元件313、315的输出信号串联的电容器、及与输出信号并联的电阻器构成的高通滤波器。峰值保持电路318、319是保持输入电压的峰值来输出的电路。更具体而言，是仅在输入了电压大于在先前的时间内输入的电压的情况下进行动作、而将当前的输入电压保持一定时间的电路。比较器电路320比较峰值保持电路318、319的输出信号，在峰值保持电路318的输出信号大于峰值保持电路319的输出信号时，输出高电平的控制信号320a，在峰值保持电路318的输出信号小于峰值保持电路319的输出信号时，输出低电平的控制信号320a。即，第一比较部410采用以下结构利用峰值保持电路318、319和比较器电路320，来比较滤波器316、317的输出信号的振幅并判定其大小。另外，滤波器316、317的输出通过模拟多路转换器321和交流放大电路322，来与作为第二比较部的比较器电路323的同相输入(+)相连接，上述模拟多路转换器321根据比较器电路320输出的控制信号320a来切换输出状态。从电压源324向比较器电路323的反相输入(一)施加阈值电压V324。模拟多路转换器321基于控制信号320a，来选择输出由滤波器316、317进行了交流耦合的两个霍尔元件313、315的输出信号中的振动振幅较大者。模拟多路转换器321的输出信号利用交流放大电路322对信号进行放大，直至可进行二值化的振幅，在比较器电路323中用阈值电压V324进行数字转换。此外，若设在滤波器316、317中去除了直流信号后的基准电压为Vref，则由于交流信号以Vref为振幅中心来进行输出，因此若使阈值电压V324与Vref为相同的电压，就能用振幅中心进行数字转换。将比较器电路323的输出输入到微机325，在微机325中通过测量脉冲周期来计算转台101的振动频率。用图24至图27来进一步详细说明该振动检测部401。图24表示使四极永磁式三相无刷电动机作为第一驱动单元71在角度a的范围内进行振动的情况下的、交流耦合后的霍尔元件的输出电压的时间变化。图25表示此时的峰值保持电压的时间变化。此外，此处，将比较器320的输入输出特性作为没有滞后现象的输入输出特性来开始说明。在角度a的范围内、即在机械角从210°到240°中，以振动频率20Hz来进行往复振动的情况下，由振动引起的波动如图24所示的那样。在该角度的情况下，来自霍尔元件315的信号成为振动频率20Hz，可以获得正确的振动频率，但是由于来自霍尔元件313的信号在正弦波的峰值附近振动，因而振动振幅减小且振动频率翻倍，因而无法获得正确的振动频率。此时，由于如图25所示的那样，霍尔元件313的峰值保持电压大于霍尔元件315的峰值保持电压，因此能利用模拟多路转换器321来选择振动振幅较大的霍尔元件315的输出，能提取出基于振动频率的正确的信号。图26表示使四极永磁式三相无刷电动机作为第一驱动单元71在角度P的范围内进行振动的情况下的、交流耦合后的霍尔元件的输出电压的时间变化。图27表示此时的峰值保持电压的时间变化。在这种情况下，成为与图24、图25的情况相反的状态，在使其在角度P的范围内进行振动的情况下，能得到来自霍尔元件313的正确的振动频率,但是来自霍尔元件315的振动频率却翻倍。然而，通过比较各自的峰值保持电压，能够选择来自霍尔元件315的信号，在这种情况下也能提取出基于振动频率的正确的信号。由此，通过采用以下结构即，使用霍尔元件形式的无刷电动机作为第一驱动单元71，从多个霍尔元件313、314、315中提取出两个霍尔元件信号313、315来比较振动振幅，提取出振动振幅较大者，从而能兼用用于控制离心分离装置的离心分离、和搅拌的传感器，而不需要在第一驱动单元71之外，设置不同的用于控制搅拌的传感器。在以上说明中，举出了使转台101在机械角210°到240°之间进行往复振动的情况、和使转台101在机械角240°到270°之间进行往复振动的情况为例进行了说明，但从图20中可知，在霍尔元件313的输出信号和霍尔信号315的输出信号中，存在彼此的输出信号交叉的点P1、P2、P3、P4。因此，在使转台101在机械角从0°到30°之间进行往复振动的情况、使转台101在机械角从90°到120°之间进行往复振动的情况、使转台101在机械角从180°到210°之间进行往复振动的情况、以及使转台101在机械角从270°到300°之间进行往复振动的情况下，动作不稳定，无法计算正确的振动频率。因此，作为图23的比较器320，使用输入输出特性中具有滞后现象的特性。图28是表示使转台101在以图20所示的Pl至P4中的某一角度作为振动中心进行往复振动的情况下的、进行了交流耦合的霍尔元件313、315的输出电压的特性图。另外，图29是表示峰值保持电压的特性图。如图28所示的那样，若以图20所示的Pl至P4为中心进行振动，则霍尔元件313和霍尔兀件315的输出信号彼此相位相反,振动振幅相同。如图29所示的那样，在刚开始振动后，霍尔元件313的峰值保持电压较大，但是随着时间的经过，霍尔元件315的峰值保持电压增大。最后，霍尔元件313和霍尔元件315的峰值保持电压保持在相同电平。图30是比较器电路320的输入输出特性图，横轴表示从峰值保持电路318的输出中减去峰值保持19的输出后的值,纵轴表不输出信号。若如图29那样，峰值保持电压是相同的电平，则比较器电路320的输入信号为0，输出信号引起颤动现象。由于霍尔元件313和霍尔元件315的输出信号是相反相位，因而若颤动现象引起模拟多路转换器321的选择信号进行切换，则相位进行反转，因此导致对振动频率进行误检测。该误检测的问题可以通过使比较器电路320具有滞后特性来解决。图31是比较器电路320具有滞后特性的情况下的输入输出特性图。横轴表示从峰值保持电路318减去峰值保持电路319的输入信号,纵轴表不输出信号。通过比较该图30和图31可知在比较器电路320不具有滞后特性的情况下，如图30所示的那样，将“0”电平作为阈值而切换高电平和低电平，然而，若对比较器电路320另外设置输出信号成为高电平的第一阈值Thl、和输出信号成为低电平的第二阈值Th2,在使其具有滞后特性的情况下，如图31所示的那样，形成即使输入信号发生变化、输出也不发生变化的死区(Thl - Th2)，若输出稳定在高电平或低电平中的一侧，则难以反转。
具体而言，在图29中在刚开始振动后，霍尔元件313的峰值保持电压大于霍尔元件315，比较器电路320的输入在第一阈值Thl以上，比较器电路320的输入稳定在高电平。之后，由于霍尔元件313和霍尔元件315的峰值保持电压成为相同电平，因而比较器电路320的输入成为“0”，由于比较器电路320的输入不在第二阈值Th2以下，因此不切换成低电平。因此，对于根据比较器电路320的控制信号320a的模拟多路转换器321的选择，保持为霍尔元件313或霍尔元件315中的一个，在振动中比较器电路320比进行切换，能正确地检测出振动频率。此外，控制信号320a不进行切换的死区(Thl — Th2)是由两个峰值保持电路318、319的输出信号的噪声振幅所决定的。图32是图29的纵轴(电压区域)的放大图。若减小死区(Thl - Th2)，使其小于两个峰值保持电路318、319的输出信号318a、319a的噪声振幅，则由于与噪声产生反应而导致比较器进行切换，因此对于死区(Thl - Th2)最好设置至少为噪声的振幅的两倍以上的死区。(实施方式5)图33表示本发明的实施方式5的离心分离装置的振动检测部401。在表示实施方式4的图23中，通过使比较器电路320具有滞后特性，能够与使转台101进行往复振动的位置无关、来计算正确的振动频率，但是在图33示出的振动检测部401中，采用设置延迟型触发器330作为锁存单元的结构，以代替使比较器电路320具有滞后特性。其他部分与实施方式4相同。向延迟型触发器330的输入端子D输入控制信号320a，模拟多路转换器321的切换状态由延迟型触发器330的输出端子Q的信号进行控制。延迟型触发器330在从微机向时钟端子CLK输入的数字信号的上升沿的定时，将输入端子D的信号电平输出到输出端子Q。输出端子Q在时钟端子CLK被再次输入上升沿之前，保持输出。在振动开始后，从微机325向延迟型触发器330的时钟端子CLK发送一个脉冲，并保持将此时的控制信号320a输入到模拟多路转换器321的状态不变。因此，即使控制信号320a进行了切换，但模拟多路转换器321的选择状态不进行切换，能获得与上述滞后特性相同的效果。(实施方式6)图34和图35表示本发明的实施方式6的离心分离装置的振动检测部401。在表示实施方式4的图23中，将两个霍尔元件313、315的输出作为输入信号来计算振动频率，但在图34中，与实施方式4的不同之处在于，将三个霍尔元件313、314、315的输出作为输入信号来计算振动频率。更具体而言，与实施方式4的不同之处在于采用设置三对一的模拟多路转换器327、来提取出三个霍尔元件的输出的结构；及设置模拟数字转换器328、将峰值检测电路和比较器进行的信号处理替换成微机325中的数值计算。在图34中，327是三对一的模拟多路转换器，其输入是三个电路a、b、C，输出是一个电路，向其输入侧通过滤波器316、326、317来输入霍尔元件313、314、315的输出。模拟多路转换器327由来自微机325的信号进行控制。例如，在从微机325接收到2比特的“00”的信号的情况下，选择“输入a”，在接收到“01”的情况下，选择“输入b”，在接收到“ 10”的情况下，选择“输入C”。模拟多路转换器327的输出利用模拟数字转换器328来转换为多值的数字信号，传输到微机325。外部存储器329由SRAM等易失性存储器、或EEPROM等非易失性存储器构成，与微机325进行双向的存储数据通信。图35是表示微机325的振动频率检测的工序图(流程图)。此处，将第二驱动单元72与转台101卡合的状态称为“固定”，将进行了固定而开始振动搅拌的定时定义为“开始”。首先，在步骤Sll中，将模拟多路转换器327的输出切换为“输入a”的选择状态。在步骤S12中，对于霍尔元件313的输出信号，从模拟数字转换器328的输出中进行一定数量的采样。在步骤S13中，根据在步骤12中进行了采样的来自霍尔元件313的输出信号，检测峰值。在步骤S14中，将步骤S13中检测出的峰值存储到外部存储器329。在接下来的步骤S15中，将模拟多路转换器327的输出切换为“输入b”的选择状态。然后，在步骤S16至步骤S18中，与步骤S12至S14相同，对来自霍尔元件314的输出信号进行处理。然后，在步骤S19中，将模拟多路转换器327的输出切换为“输入c”的选择状态。然后，在步骤S20至步骤S22中，与步骤S12至S14相同，对来自霍尔元件315的输出信号进行处理。之后，在步骤S23中，读取出存储在外部存储器29中的霍尔元件313、314、315的峰值，在步骤S24中，对峰值的大小进行比较。在步骤S25中，基于步骤S24中的峰值的大小的比较结果，对模拟多路转换器327的切换状态进行固定，直至振动搅拌的动作结束。对于步骤S24中的峰值的大小的比较结果，有以下的情况I至情况3这三种模式，情况I时霍尔元件313 =霍尔元件314〉霍尔元件315情况2时霍尔元件314 =霍尔元件315〉霍尔元件313情况3时霍尔元件315 =霍尔元件313〉霍尔元件314具体而言，在情况I时，将模拟多路转换器327的切换状态固定在选择霍尔元件313并输出的切换状态。在情况2时，将模拟多路转换器327的切换状态固定在选择霍尔元件314并输出的切换状态。在情况3时，将模拟多路转换器327的切换状态固定在选择霍尔元件315并输出的切换状态。在步骤S26中，从外部存储器329来读出阈值。在步骤S27中，对于模拟多路转换器327的输出，以在步骤S26中读出的阈值对霍尔元件的输出信号进行二值化处理。在步骤S28中，测量在步骤S27中进行了二值化的信号的脉冲周期来计算振动频率。由此，在实施方式6中，通过采用基于三个霍尔元件来比较振动振幅、并提取出振动振幅最大的霍尔元件的结构，从而与比较两个霍尔元件的实施方式4的结构相比，振动频率的检测精度提高。另外，通过置换成用微机325的数值计算，能简化结构。此外，在再次以相同的机械角使转台101振动的情况下，存储有此时的步骤S25中的模拟多路转换器327的切换状态，下一次时，读取出该切换状态，来对模拟多路转换器327的切换状态进行相同设置，从而只需要重复步骤S26至S28的程序，就能计算转台101的振动频率。在上述各实施方式中，使用四极永磁式的三相无刷电动机为例进行了说明，但是对于旋转位置的检测，只要是使用多个霍尔元件的无刷电动机，则能够使用任何种类的无刷电动机。在所述各实施方式中，在微机325中设有确认由微机325计算的振动频率是否是规定值的程序，若检测出振动频率是未达到规定值的状态，则对通知产生了该状态，从而能够防止血液成分的分析精度的下降。(实施方式7)如实施方式I或实施方式3那样，在使第一齿轮部74与第二齿轮部80啮合、使上述转台101进行往复运动的情况下，在该分析仪器经过长时间运转时，第二齿轮部80磨损，在图36中从用虚线表示的起初的齿牙的形状变形为实线所示的那样。在第二齿轮部80磨损的情况下，存在以下问题即，以对放置于转台101的分析用仪器内的微量的流体进行搅拌为目的的摆动处理的频率发生变动，因而无法维持分析精度。在能够解决该问题的实施方式7中，提供一种包括旋转驱动单元的分析装置，上述旋转驱动单元在与放置了分析用仪器的转台卡合、使该转台进行往复运动时，即使产生零部件的磨损等的变形，也能实施稳定的摆动处理。首先，对于分析中所使用的分析用仪器I及包括转台101的旋转驱动单元106等机械部分的结构，与实施方式I相同。关于分析装置100的分析工序，是利用第一电动机71a来使转台101高速旋转，向分析用仪器I的测定腔40来输送试料液，为了在此途中期间，暂时中止第一电动机71a的驱动而使分析用仪器I摆动，使上述第三电动机73a运转，来使第二齿轮部80靠近上述转台101，并使第二电动机72a运转。此外，此处举出对于第二电动机72a使用直流电动机、根据施加电压而旋转速度变化的情况为例进行说明。之后，若用稀释液对试料液的特定成分进行了稀释后的样品液到达测定腔40，则暂时中止第一电动机71a的驱动，使第二电动机72a运转，来使分析用仪器I摆动，对放置于测定腔40中的试剂和样品液进行搅拌，使其反应。然后，利用第一电动机71a来使转台101再次高速旋转，同时利用光电检测器113读取从光源112射出而通过测定腔40的溶液后的检测光，来进行成分的读取。若反复实施摆动处理，则在刚开始使用分析装置100后，81、83及构成其周边的摆动机构的构件的滑动性由于涂布着的润滑脂的润滑而如图38所示的a区域(负载骤减区域)那样，第二电动机72a的负载骤减，因此即使向第二电动机72a施加的电压相同，分析用仪器I的摆动频率也变化,搅拌处理的内容不稳定。另外，即使a区域结束，如b区域(负载微减区域)那样，由于第二齿轮部80不断磨损，与第一齿轮部74的咬合渐渐变浅，第二电动机72a的负载也渐渐减轻，因此如图39所示的那样，若比较在b区域的某一时期的摆动频率和在a区域的最终时刻的特性，则b区域的某一时期的摆动频率要高Af (图39中的摆动频率从a到0的+ 4Hz)，即使是在b区域中，搅拌处理的内容也不稳定。为了解决该问题，在本发明中，如图37所示的那样利用摆动频率检测单元521来检测摆动处理中的第一电动机71a的摆动频率，基于由该摆动频率检测单元521读取的实测的摆动频率、和写入非易失性存储器522的表，作为控制装置的微机523通过摆动电动机驱动单元524向着减小上述Af■的方向来控制第二电动机72a。在本实施方式中，第一电动机71a由无刷电动机构成,第一电动机71a的内部安装有霍尔传感器作为转子的机械角检测用。由于搅拌的往复运动，在上述霍尔传感器的检测输出中产生电压波动。因此，摆动频率检测单元521根据上述霍尔传感器的检测输出电压的波动来检测摆动频率。另外，微机523在进行摆动动作时，通过装拆电动机驱动单元525来控制向第三电动机73a通电的定时和旋转方向。在刚制造出分析装置100后，微机523被设置为学习模式。在该学习模式下，一边改变输出到摆动电动机驱动单元524的设定值，一边读取摆动频率检测单元521的实测值，从而微机523向非易失性存储器522写入图39所示的a区域的特性作为表。在该学习模式下，尽管比较理想的是在将分析用仪器I放置于转台101的状态下来进行实测、并学习摆动频率，但在本实施方式中，是在未将分析用仪器I放置于转台101的状态下作为进行学 习来说明的。在该学习结束后，微机523切换至分析运转模式。对于设置于分析运转模式下的微机523，与分析工序中的所述摆动处理同步，执行图40的摆动处理程序400。在步骤SI中，读出写入在非易失性存储器522中的设定值一摆动频率关系式的所述表。在步骤S2中，参照步骤SI中读出的表来决定为了获得上述分析工序中的目标摆动频率而需要的设定值，将该设定值对摆动电动机驱动单元524进行设定。在步骤S3中，通过装拆电动机驱动单元525来向第三电动机73a通电，使第二齿轮部80靠近转台101，并控制摆动驱动电动机驱动单元524，来向第二电动机72a施加对应于上述设定值的电压值的直流电压，在步骤S4中执行分析用仪器I的摆动处理。对于检测出经过了摆动处理的规定时间的微机523，在步骤S5中，结束从摆动驱动电动机驱动单元524向第二电动机72a施加直流电压,并通过装拆电动机驱动单元525向第三电动机73a通电，使第二齿轮部80离开转台101，结束此次的摆动处理。在步骤S6中，参照预先实施的磨损实验而决定的图41所示的加法计算值表126的一部分或全部，基于该次的摆动处理的摆动频率，来对寄存器R加上合适的加法计算值。具体而言，在由于前一次的摆动处理而上述寄存器R的累积值为N1、参照加法计算值126上的三行来进行处理的情况下，若由步骤S2中设定的上述设定值所决定的该次的摆动频率为IOHz至20Hz，则在本次的步骤S6中，对寄存器R的累积值(累积摆动值)进行+ I来更新为(NI + I)。在参照加值表126上的全部来进行处理的情况下，微机523计算分析装置从工厂出货起的经过时间，或从日常的日期数据和工厂出货时的日期数据之差来计算经过时间，由此，参照加值表126上的三行来更新寄存器R，并根据上述经过时间，在经过时间越长时，则加上具有越大加权的加法计算值。具体而言，由于采用在经过时间超过了三年而未到四年的情况下、使加法计算值为+ 2的结构，因此在该情况下，将累积摆动值更新为(NI +I + 2)。若摆动处理程序400的步骤S6结束，则在刚结束分析工序后等的合适的定时，实施图42所示的累积摆动值判定程序600。在步骤S7中，微机523从上述寄存器R来读出累积摆动值。在步骤S8中，检查在步骤S7中读取出的累积摆动值是否超过了预先设定的阈值。若在步骤S8中判定为累积摆动值未超过阈值的情况下，结束累积摆动值判定程序600而返回分析工序。若在步骤S8中判定为累积摆动值超过了阈值的情况下，执行步骤S9的负载变动学习程序700。在本实施方式中，负载变动学习程序700是在未将分析用仪器I放置到转台101的状态下进行实施的。图43表示微机523的负载变动学习程序700。该负载变动学习程序700在步骤Sll中，从非易失性存储器522读出在步骤SI中写入的最新的设定值一摆动频率关系式的表。在步骤S12中，为了学习而读出预先设定的设定值。此处，将设定值设为60。在步骤S13中，通过装拆电动机驱动单元525向第三电动机73a通电，使第二齿轮部80靠近转台101，并将在步骤S12中读出的设定值60对摆动电动机驱动单元524进行设置。由此，在步骤S14中进行摆动处理。在该摆动处理中，在步骤S15中，读取出由摆动频率检测单元521输出的实测值的摆动频率。在此时的读取的实测值是图44所示的P的情况下，在步骤S16中， ^ — a = A f计算— a = A f的摆动频率的移动量，在步骤S17中，对非易失性存储器522的表进行更新，使得△ f接近O。具体而言，将在图44中、用设定值60实测的摆动频率3的点，改写为使设定值沿上下方向移动AV的量的点划线的表(更新后)，使得非易失性存储器522的当前的表(更新前)通过。另外，此时将在下一次的步骤S12中使用的用于学习的设定值更新为在更新后的表中的、为了获得摆动频率a所需要的50。在步骤S17结束时，在图42所示的步骤SlO中，将在步骤S6实施了写入的上述寄存器R的累积摆动值清零后，返回分析工序。由此，由于在图42的步骤S8中累积摆动值超过阈值之前，每当在分析工序中指定摆动处理时，基于从非易失性存储器522读出的最新的设定值一摆动值频率关系式的最新表，来决定以所指定的摆动频率来进行摆动运转所需要的设定值，在步骤S4中进行摆动运转，在步骤S6中更新累积摆动值，因而根据摆动运转的内容，在合适的时期执行图43所示的负载变动学习程序700，并更新非易失性存储器522的表，因此在a区域和b区域中，即使产生第二电动机72a的负载变动，也能使摆动处理中的摆动频率稳定，能消除分析处理的偏差。对于能在摆动处理中使摆动频率稳定这一点，作进一步的详细说明。在不执行上述说明的图43所示的负载变动学习程序700、而将工厂出货时的设定值用作指示摆动电动机驱动单元524的设定值、并经过长时间使分析装置工作的情况下，由于与零部件产生的磨损等的变形无关、而持续将工厂出货时所设定的值作为设定值来向摆动电动机驱动单元524发出指示，因此即使用该设定值来开始摆动运转，摆动频率稳定，但是此时的摆动频率因上述那样零部件产生了磨损等的变形而比所需摆动频率高△ f，因而一边进行反馈控制，一边使摆动频率达到目标的摆动频率，因此导致从摆动开始到达所需摆动频率的响应时间变长，响应时间中的搅拌处理的内容不稳定。对此，在执行图42所示的累积摆动值判定程序600、并自动执行图43所示的负载变动学习程序700的本实施方式中，由于使非易失性存储器522中写入的表沿着上述A f减小的方向进行学习，采用该学习的值为设定值而向摆动电动机驱动单元524发出指示，因此与将工厂出货时所设定的值作为设定值的情况相比，能减小△ f的大小，能减短一边进行反馈控制、一边使摆动频率到达目标的摆动频率时的响应时间，因而响应时间中的搅拌处理的内容稳定。。 此外，在上述的实施方式中，是在未将分析用仪器I放置到转台101的状态下、参照学习后的设定值一摆动频率关系式的表在步骤S4中实施摆动处理，但是若在将分析用仪器I放置到转台101上的状态下、一边改变设定值一边实测摆动频率，则如图45所示的特性P2那样，与未将分析用仪器I放置到转台101上的情况下的特性Pl相比，在小于25Hz的低频摆动区域中，两者大致一致。然而，在超过25Hz的高频摆动区域中，即使设定值相同，但将分析用仪器I放置到转台101的状态下的摆动频率、与未将分析用仪器I放置到转台101的情况相比，其摆动频率有减小的倾向。因此，在摆动处理涉及到高频区域的情况下，将写入在非易失性存储器522中的特性Pl乘以对于每个摆动频率都不同的规定的系数来算出特性P2，根据该计算结果来改写非易失性存储器522的内容，并执行步骤S4，由此能够在从低频摆动区域到高频摆动区域的整个较大的范围内，以正确的摆动频率来使分析用仪器I摆动。或者，也可以不实施从特性Pl到特性P2的转换处理等，而在将分析用仪器I放置于转台101的状态下，改变设定值，学习摆动频率，将特性P2写入非易失性存储器522中，来实施步骤S4。在所述各实施方式中，采用使设于转台101的第一齿轮部74和第二驱动单元72卡合来进行驱动的结构，但是也可以在第一电动机71a的外转子90的外周部形成第一齿轮部74，使其与第二驱动单元72的第二齿轮部80啮合。在所述各实施方式中，举出旋转驱动单元106的第二齿轮部80渐渐磨损、而摆动频率变动的情况为例进行了说明，但是即使在采用以下结构的情况下:即，旋转驱动单元106的结构如图11和图12所示的实施方式2那样，使转台101的外周与具有也受到杆79的一端的摩擦的构件202相抵接，转台101与杆79相卡合，在这样的旋转驱动单元106的情况下，也存在随着运转的过程而具有磨擦的构件202产生磨损等、摆动频率变为不稳定的情况，但是在该情况下也能进行相同的控制，使得减小上述△ f。(实施方式8)在上述各实施方式的负载变动学习程序700中，是将图44中以实线表示的非易失性存储器522的当前的表、在步骤S16和步骤S17中改写为沿上下方向移动设定值的A V的量的点划线的表，但是这可以通过将非易失性存储器522的内容更新为如图46至图48所示的那样用多个点来学习后的结果，从而能够实现更加正确的控制。此处，非易失性存储器522的当前的表是图47所示的特性Pl，(x 1，y I) (x 2，y 2) (x 3, y 3) (x 4, y 4) (x 5, y 5)是该特性 Pl 的多个点。在图46的步骤S12_a中，基于在步骤Sll中从非易失性存储器522读出的最新的设定值一摆动频率关系式的表，来决定与多个(yl至yn)摆动频率相对应的上述设定值。此处，将多个点作为yl至y5这五个点进行说明。在这种情况下，设定例如图47所示的设定值 y I = 40, y 2 = 60, y 3 = 80, y 4 = 100, y 5 = 120。在步骤S13_a中，通过装拆电动机驱动单元525来向第三电动机73a通电，使第二齿轮部80接近转台101,并向摆动电动机驱动单元524指示进行动作。在步骤S13b中，将存储有从学习开始起的测定结束点的微机523中的特定的寄存器的内容设置为yn = yl。在步骤S 14中，基于特定的寄存器的内容的yl，将设定值40对摆动电动机驱动单元524进行设定，来执行摆动处理。在步骤S15中，读取此时的摆动频率检测单元521实测的摆动频率xn = xll。在步骤S16_a中，使在步骤S15中读取的xll与设定值yl相对应，存储在微机523中的RAM中。在步骤S16_b中，对学习结束后的实测点的数量是否是规定值的五点进行判定。在yn古y5的情况下,在步骤S16_c中，将上述特定的寄存器的内容更新为yn + I,返回步骤S14。由此，在下一次的步骤S14中，将设定值60对摆动电动机驱动单元524进行设定，来执行摆动处理。在步骤S15中，读取摆动频率检测单元521所实测的摆动频率xn = x21。在步骤S16-a中，使在步骤S15中读取的x21与设定值y2相对应，存储在微机523中的RAM中。在步骤S16_b中，反复步骤S16 — c至步骤S16_a的程序,直到检测出yn = y5为止,对(X 11, y I) (X 21, y 2) ( x 31, y 3) ( x 41, y 4) ( x 51, y 5)进行学习。在步骤S16_d中，对(X 11, y I) (x 21, y 2)之间的线形I进行线性近似,对(x21, y 2) (x 31, y 3)之间的线形2进行线性近似,对(x 31, y 3) ( x 41, y 4)之间的线形3进行线性近似,对(X 41, y 4) ( X 51, y 5)之间的线形4进行线性近似,将非易失性存储器522的内容更新为线形1、线形2、线形3、线形4、和将(X 11，y I)以下作为线形1、将(X 51，y 5)以上作为线形4的表。此外，图48示出了计算线形I至线形4的具体例子。在以上各实施方式中，由于是采用在工厂出货时和此后的学习时、在未放置分析用仪器I的状态下来更新非易失性存储器522的结构，因此能够在向分析装置提供电源并安置分析用仪器I为止的待机时间内，将非易失性存储器522更新为最优值。关于能够采用在工厂出货时和此后的学习时、在放置了分析用仪器I的状态下来更新非易失性存储器522的结构，如上述所说明的那样。工业上的实用性本发明能够在短时间内对用于从生物等采集的液体进行成分分析的分析用仪器进行混合搅拌，有助于维持分析精度，提高分析效率。
权利要求
1.一种分析装置，是放置有分析用仪器的分析装置，该分析用仪器具有利用离心力将试料液向着测定腔进行传输的微通道结构，该分析装置的特征在于，包括: 转台，该转台保持注入了试料液的分析用仪器； 第一驱动单元，该第一驱动单元旋转驱动所述转台，并使用至少两个以上的磁传感器来检测旋转磁场； 第二驱动单元，该第二驱动单元与所述转台卡合，使所述转台进行往复振动；以及，振动检测部，该振动检测部从所述磁传感器的输出信号中选择出振幅最大的输出信号，保持该选择状态，直至振动搅拌的动作结束，基于选择的输出信号来计算振动频率。
2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于， 所述第一驱动单元的旋转电动机是三相无刷电动机。
3.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于， 所述振动检测部包括: 滤波器，该滤波器从所述磁传感器的输出信号中取出两个输出信号，并去除直流信号; 第一比较部，该第一比较部比较所述滤波器的输出信号的振幅，判定其大小，保持该判定结果； 多路转换器，该多路转换器基于所述第一比较部所保持的判定结果，从所述滤波器的输出信号中选择出振幅最大的信号； 第二比较部，该第二比较部对用所述多路转换器选择出的输出信号进行数字转换；以及， 微机，该微机基于所述第二比较部的输出信号来计算振动频率。
4.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于， 所述振动检测部包括: 滤波器，该滤波器从两个以上的所述磁传感器的输出信号中分别去除直流信号； 多路转换器，该多路转换器从所述滤波器的输出信号中选择一个信号； 模拟数字转换器，该模拟数字转换器对所述多路转换器的输出信号进行数字转换；以及， 微机，该微机基于所述模拟数字转换器的输出信号来计算振动频率。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种分析装置，该分析装置包括第一驱动单元(71)，所述第一驱动单元(71)对放置有分析用仪器的转台(101)施加旋转运动；第二驱动单元(72)，所述第二驱动单元(72)与第一驱动单元(71)进行选择性卡合，对分析用仪器施加往复运动；以及，第三驱动单元(73)，所述第三驱动单元(73)使第一驱动单元(71)和第二驱动单元(72)相对移动到卡合的位置和不卡合的位置，因此，在微量液体的混合搅拌中，即使在短时间中，也能够获得需要的加速度。
文档编号G01N35/00GK103076460SQ20121041391
公开日2013年5月1日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月10日
发明者中西谦治, 白石正人, 胁田次雄, 多田淳二, 冈田谦二, 藤井善之 申请人:松下电器产业株式会社