兼具采样宽度和精度的光学采样模块及荧光免疫分析仪的制作方法

本发明涉及检测技术领域，尤其是一种兼具采样宽度和精度的光学采样模块及荧光免疫分析仪。

背景技术：

目前测量灵敏度和检测信号范围两者之间无法同时兼顾，一般而言，如设备灵敏度越高，则需要对于微弱光信号进行特殊处理，例如通过对光电池的信号进行放大，如此一来则会导致高值信号溢出，而如果要兼顾高值信号而选择较低的信号增益，则对微弱信号的识别能力就会不足，两者之间往往无法同时兼顾。同时现有技术的光学采样系统都是使用固定值的采样电阻进行采样，无法动态调节，因此仅能采样一个固定小范围内的光信号。

现有的荧光免疫分析仪退卡方式有两种，一种是测试卡进入荧光免疫分析仪完成测量后，操作者需要手动从卡槽上将卡取出，这种取卡方式使用不便；另一种退卡方式是测试卡在机器内部通过退卡结构从卡槽上退出后通过测试卡本身的重力作用从斜坡上自动滑落出来，但由于滑落是通过自身重力实现，随着测试卡在退卡出口处越积越多，最终会导致堵塞退卡口，是测试卡再无法正常从设备内部退出，导致故障甚至损坏设备。

同时现有荧光免疫分析仪还存在模块化程度不高的问题，一般设备在设计硬件板卡的时候，往往将所有或者大部分功能都集成在主控板上，当需要增加或者更改功能的时候则非常不便，另外不少荧光免疫分析仪会将光学模块和扫码模块整合在一起，设备失去了扩展性且升级困难，同时设备的维修也非常受限，一旦出现问题，往往只能返厂处理，维护成本非常高。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种超声波刀具。

本发明的一种技术方案：

一种兼具采样宽度和精度的光学采样模块，包括光电池，与光电池连接的信号采集器，处理器和采样电阻；所述采样电阻的一端连接在信号采集器与光电池之间，另一端串联有n个补偿电阻，每一补偿电阻两端并联有开关，所述开关的控制端与处理器连接；当处理器输出低电平时，开关断开，补偿电阻接入到采样电阻中以增加信号采集器采样时电阻的阻值；当处理器输出高电平时，开关接通，补偿电阻短路以减少信号采集器采样时电阻的阻值。

一种优选方案是所述开关为三极管，所述三极管的输入端和输出端连接在补偿电阻两端，所述所述三极管的控制端与处理器连接。

本发明另一技术方案：

一种荧光免疫分析仪，用于测量测试卡表面的血液各项指标并打印该指标，包括光学采样模块，外壳，打印机，显示屏，自动退卡机构和主控板；所述外壳设有进卡口和出卡口，所述光学采样模块、自动退卡机构、主控板和打印机分别设置在外壳内，所述光学采样模块，显示屏，自动退卡机构和打印机分别与主控板电连接；所述自动退卡机构包括底板，滑轨，滑动机构，挡位机构和推卡机构；所述底板上开设有呈长条状的镂空部，所述底板下方固定有退卡滑道，退卡滑道的顶部呈开口状且对应镂空部设置，所述退卡滑道具有第一端及与第一端相对设置的第二端，所述第一端设有供测试卡进出的滑道口，所述滑道口与进卡口对接，所述滑道口与出卡口对接；所述滑轨安装于底板上且靠近镂空部设置；所述滑动机构活动安装于滑轨上且可沿滑轨方向移动，所述滑动机构上可放置测试卡；所述光学采样模块通过设有的支架设置在滑轨的正上方，光学采样模块用于测量测试卡表面血液各项指标参数并将该指标参数传递至主控板，主控板接收到该指标参数后控制打印机打印该指标参数；所述挡位机构固定于底板上且靠近退卡滑道的第二端的位置，在滑动机构运动至靠近退卡滑道的第二端的位置时，挡住测试卡继续运动，使测试卡落入退卡滑道中；所述推卡机构安装于滑动机构上且部分伸入退卡滑道中，以在滑动机构沿退卡滑道的第二端向第一端运动时，将测试卡从退卡滑道的滑道口推出，实现自动退卡。

一种优选方案是所述外壳内还设有用于扫码测试卡信息的扫码模块，所述扫码模块与主控板电连接，所述扫码模块扫描测试卡信息的信息，并将该信息传递至主控板，主控板孔打印机打印测试卡信息。

一种优选方案是所述主控板上设有若干插槽，所述插槽内插设有wifi模块和4g模块。

一种优选方案是所述滑动机构为卡托滑块，所述卡托滑块沿滑轨方向形成有可容置测试卡的收纳槽，所述收纳槽位于退卡滑道的上方，且收纳槽的一端形成有与退卡滑道的滑道口同端设置的放料口。

一种优选方案是所述挡位机构为挡板，所述挡板中间形成避让位且挡板靠近滑轨的一侧设有可抵接测试卡的挡位块。

一种优选方案是所述推卡机构为推板，所述推板与退卡滑道的底部预留有间隙，所述间隙小于或等于测试卡的厚度。

一种优选方案是所述推板供推挤测试卡的一侧设置有呈弯折状的推挤部。

一种优选方案是所述自动退卡机构还包括安装于底板上的驱动机构，所述驱动机构带动卡托滑块沿滑轨的方向往复运动。

一种优选方案是所述驱动机构包括电机、皮带及定位轮，所述卡托滑块还设置有连接件并通过连接件与皮带固定连接，以在电机工作时，带动皮带及卡托滑块运动。

综合上述技术方案，本发明的有益效果：实现动态采样，兼具采样宽度和精度的光学采样模块，采用采样电阻和n个补偿电阻来进行采样，并通过切换补偿电阻接入到采样电阻中以增加信号采集器采样时电阻的阻值，做到既能保证高信号不会溢出，同时也能正常地识别到低信号的应用场景；具体的，当信号采集器采集的信号强时，信号采集器通过处理器控制开关闭合，补偿电阻短路以减少信号采集器采样时电阻的阻值，保证信号不会溢出；当信号采集器采集的信号非常微弱时，信号采集器通过处理器控制开关打开，补偿电阻接入到采样电阻中以增加信号采集器采样时电阻的阻值，保证微弱的信号也能正常地进行识别和采样。本发明可以扩大光学采样模块的测量范围，即增大了信号测量的范围，光学采样模块能识别更微弱的信号，即提高了系统的信噪比，对于微弱信号的大电阻采样能提高测量结果的稳定性。自动退卡机构包括底板、滑轨、滑动机构、挡位机构及推卡机构，其中，底板上设有退卡滑道，滑轨固定安装于底板上，滑动机构滑接于滑轨上，且滑动机构上可放置测试卡，在滑动机构运动至靠近滑轨的另一端时，挡位机构可避让滑动机构并可挡住测试卡继续运动。如此，测试卡落入退卡滑道中，在滑动机构反向运动时，设置在滑动机构上的推卡机构可抵接测试卡，并随着滑动机构的运动将测试卡从退卡滑道中推出，实现自动退卡。本方案在不增加额外的动力情况，可将测试卡主动推出。这种主动式的退卡方式将保证测试卡顺利地被送出退卡滑道，保证顺利出卡，降低故障率，提高设备测试的稳定性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的原理图；

图2是本发明第一实施例的流程图；

图3是本发明第二实施例的立体图；

图4是本发明第二实施例的爆炸图；

图5是本发明中学采样模块、自动退卡机构和扫码模块连接时的立体图；

图6是本发明中自动退卡机构的立体图一；

图7是本发明中自动退卡机构的立体图二。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

第一实施例，如图1所示，一种兼具采样宽度和精度的光学采样模块2，包括光电池201，与光电池201连接的信号采集器202，处理器203和采样电阻204；采样电阻204为电阻r1，采样电阻204的一端连接在信号采集器202与光电池201之间，另一端串联有n个补偿电阻205，每一补偿电阻205两端并联有开关，开关的控制端与处理器203连接；补偿电阻205可以根据需要来设置，可以设置为1个，2个或者多个，本发明中，补偿电阻205采用2个来说明，分别是电阻r2和电阻r3，电阻r2两端并联有开关一，电阻r3两端并联有开关二，开关一和开关二的控制端分别与处理器203电连接，处理器203分别单独控制开关一和开关二的开和断，当处理器203输出低电平时，开关断开，即开关一或/和开关二断开，补偿电阻205接入到采样电阻204中以增加信号采集器202采样时电阻的阻值，即电阻r2或/和电阻r3接入采样电阻204中；当处理器203输出高电平时，开关接通，即开关一或/和开关二接通，补偿电阻205短路以减少信号采集器202采样时电阻的阻值，即电阻r2或/和电阻r3被旁路，电阻r2或/和电阻r3不参与信号采集器202采样时的电阻。

如图1和图2所示，采样电阻204的阻值大于补偿电阻205的阻值，一大一小两个不同的电阻来进行采样，并通过处理器203来控制开关的闭或合来切换补偿电阻205的接入或者不接入，既能保证高信号不会溢出，同时也能正常地识别到低信号。具体的原理是信号采集器202检测信号强时，处理器203切换使得信号采集器202的采样的电阻阻值小，保证信号不会溢出；当信号采集器202采集的信号非常微弱时，处理器203切换使得信号采集器202的采样的电阻阻值大，保证微弱的信号也能正常地进行识别和采样。采样系统根据实际的应用场景设置一个初始化的采样电阻值，然后进行第一次采样，处理器203根据此次采样的数据进行分析，如果数据溢出，则代表信号采集器202前端的采样时的电阻过大，于是减小信号采集器202采样时的电阻，然后再进行一次采样并输出合适的数据；如果发现第一次采样的信号微弱，则代表信号采集器202前端的采样电阻过小，于是增大采样时的电阻阻值并输出合适的数据。通过处理器203的优化，便可实时调节采样时的电阻的阻值，得到最佳的采样数据。

如图1和图2所示，光学采样模块2采样的步骤为：s1，光学采样模块2根据实际的应用场景设置一个初始化的采样电阻值；s2，然后进行第一次采样；s3，信号采集器202将采集的信号传递给处理器203，处理器203根据此次采样的数据进行分析并判断信号的强弱；s4，如果数据信号弱时，即第一次采样的信号微弱，则代表信号采集器202前端采样时的电阻过小，处理器203控制开关断开以增加采样时电阻的阻值，然后再进行采样，直至输出合适的数据；s5，如果数据信号强时，即数据溢出，则代表信号采集器202前端采样时的电阻过大，此时，处理器203控制开关闭合以减小采样时电阻的阻值，然后再进行采样；s6，直至输出合适的采样数据；，因此可以实现动态数据采样。

优选的，如图1所示，开关为三极管，三极管的输入端和输出端连接在补偿电阻205两端，三极管的控制端与处理器203连接。本发明中，补偿电阻205采用2个来说明，分别是电阻r2和电阻r3，电阻r2两端并联有开关一，开关一为三极管q1，电阻r3两端并联有开关二，开关二为三极管q2，三极管q1和三极管q2的控制端分别与处理器203电连接，处理器203分别单独控制三极管q1和三极管q2的开和断，三极管q1与处理器203之间连接有电阻r7，三极管q1与电阻r7之间通过电阻r6接地；三极管q2与处理器203之间连接有电阻r5，三极管q2与电阻r5之间通过电阻r4接地。其中，光电池201的负极与信号采集器202连接，光电池201的正极与电源连接。

如图1和图2所示，光学采样模块2具有独特的设计，相比现有的产品，具有更高的灵敏度和更宽的信号测量范围。光学采样模块2采用共聚焦式的光学结构，共聚焦式的光学结构的光路聚焦能力强，激发光源经过聚焦后，能量集中，因此能够激发出更大的信号，同时共聚焦式的光学结构能够采集更多的光信号，经过聚焦后，透射到光电传感器上的光更加集中，信号强度更大，稳定性更好，抗干扰能力更强。光学采样模块2的光学元件包括：紫外led灯、平凸透镜、窄带滤光片、准直透镜以及二向色镜。光学采样模块2中的处理器203采用动态增益的控制方案，对于微弱信号，光学采样模块2采用高倍数的增益，可以提高微弱光信号的幅值，减少干扰信号的影响程度，而对于强光信号，处理器203采用低倍数的增益，防止信号溢出而导致结果失真。通过在光学结构上采取聚焦性能优良的方案，结合动态增益的控制方案，光学采样模块2既能够具备极高的检测灵敏度同时又能够具备极宽的检测范围，相比目前现有的产品有着优异的性能。

第二实施例，如图3至图7所示，一种荧光免疫分析仪，用于测量测试卡70表面的血液各项指标并打印该指标，包括光学采样模块2，外壳3，打印机4，显示屏5，自动退卡机构1和主控板6；外壳3设有进卡口301和出卡口302，光学采样模块2、自动退卡机构1、主控板6和打印机4分别设置在外壳3内，光学采样模块2，显示屏5，自动退卡机构1和打印机4分别与主控板6电连接；自动退卡机构1包括底板10，滑轨20，滑动机构30，挡位机构40和推卡机构50；底板10上开设有呈长条状的镂空部11，底板10下方固定有退卡滑道12，退卡滑道12的顶部呈开口状且对应镂空部11设置，退卡滑道12具有第一端及与第一端相对设置的第二端，第一端设有供测试卡70进出的滑道口，滑道口分别与进卡口301和出卡口302对接；滑轨20安装于底板10上且靠近镂空部11设置；滑动机构30活动安装于滑轨20上且可沿滑轨20方向移动，滑动机构30上可放置测试卡70；光学采样模块2通过设有的支架201设置在滑轨20的正上方，光学采样模块2用于测量测试卡70表面血液各项指标参数并将该指标参数传递至主控板6，主控板6接收到该指标参数后控制打印机4打印该指标参数，支架201的底部与底板10固定连接，顶部固定有光学采样模块2；挡位机构40固定于底板10上且靠近退卡滑道12的第二端的位置，在滑动机构30运动至靠近退卡滑道12的第二端的位置时，挡住测试卡70继续运动，使测试卡70落入退卡滑道12中；推卡机构50安装于滑动机构30上且部分伸入退卡滑道12中，以在滑动机构30沿退卡滑道12的第二端向第一端运动时，将测试卡70从退卡滑道12的滑道口推出，实现自动退卡。

如图3至图7所示，具体工作时，滑动机构30可在驱动力的驱动下沿滑轨20的方向往复运动，在滑动机构30带动测试卡70进入仪器内部进行测试，光学采样模块2对测试卡70表面的血液进行测试，并将测试结果发送至主控板6，此时主控板6控制打印机4将测试结果打印出来，在测试卡70通过测试后，滑动机构30带动测试卡70继续沿滑轨20方向运动至其他的检测工位，在测试卡70测试失败时，测试卡70可从退卡滑道12中自动退出。具体的，测试卡70随滑动机构30继续运动一段距离后，测试卡70在挡位机构40的挡位作用下脱离滑动机构30并落入退卡滑道12中；在滑动机构30反向运动时，与滑动机构30固定连接的推卡机构50可抵接测试卡70，并随着继续运动的滑动机构30将测试卡70从退卡滑道12中推出，实现自动退卡，由于存在推卡机构50，可提供推力，即使测试卡70在退卡滑道12中堆积也不会造成仪器卡死。

如图3至图7所示，本发明的技术方案中自动退卡机构1的主要包括底板10、滑轨20、滑动机构30、挡位机构40及推卡机构50，其中，底板10上设有退卡滑道12，滑轨20固定安装于底板10上，滑动机构30滑接于滑轨20上，且滑动机构30上可放置测试卡70，在滑动机构30运动至靠近滑轨20的另一端时，挡位机构40可避让滑动机构30并可挡住测试卡70继续运动。如此，测试卡70落入退卡滑道12中，在滑动机构30反向运动时，设置在滑动机构30上的推卡机构50可抵接测试卡70，并随着滑动机构30的运动将测试卡70从退卡滑道12中推出，实现自动退卡。本方案在不增加额外的动力情况，可将测试卡70主动推出。这种主动式的退卡方式将保证测试卡70顺利地被送出退卡滑道12，保证顺利出卡，降低故障率，提高设备测试的稳定性。

如图3至图7所示，滑动机构30为卡托滑块31，卡托滑块31沿滑轨20方向形成有可容置测试卡70的收纳槽，收纳槽位于退卡滑道12的上方，且收纳槽的一端形成有与退卡滑道12的滑道口同端设置的放料口。为了简化设备机构，本方案中采用较为较简单的卡托滑块31，卡托滑块31的收纳槽可方便对测试卡70的位置限定，收纳槽的放料口可方便测试卡70的插入。另外的，该收纳槽的出口可以呈广角设置，以使测试卡70顺利从放料口滑入。

如图3至图7所示，挡位机构40为挡板41，挡板41中间形成避让位且挡板41靠近滑轨20的一侧设有可抵接测试卡70的挡位块42。为了简化设备机构采用挡板41作为挡位机构40，挡板41横跨于退卡滑道12上，挡板41远离滑轨20的一侧固定在底板10上，中间为避让位，另一侧设置有挡位测试卡70大的挡位块42。

如图3至图7所示，进一步的，挡板41呈反“γ”型设置。“γ”型中较短的一边为勾部，该勾部为档位块的位置，实际的，该勾部的长度可以根据实际的要求来设计。

具体的，如图3至图7所示，推卡机构50为推板，推板与退卡滑道12的底部预留有间隙，间隙小于或等于测试卡70的厚度。为了简化设备机构，采用推板作为推卡机构50，推板的两侧与退卡滑道12的两侧内壁留有间隙，避免推板妨碍卡托滑块31移动，且推板与退卡滑道12底部留有小于或等于测试卡70厚度的间隙，如此，以方便推板的端部推挤测试卡70。采用同一套驱动机构，可提供主动退卡的驱动力。

进一步的，如图3至图7所示，推板供推挤测试卡70的一侧设置有呈弯折状的推挤部。为了更方便退卡，推板推挤测试卡70的一侧设置有推挤部，推挤部呈弯折状设置，如此，可以较佳的将测试卡70推出。

请参照图6和图7，具体的，自动退卡机构还包括安装于底板10上的驱动机构60，驱动机构60带动卡托滑块31沿滑轨20的方向往复运动。通过该驱动机构60，可实现卡托滑块31的往复运动，

进一步的，如图3至图7所示，驱动机构60包括电机61、皮带62及定位轮63(亦可为同步轮)，卡托滑块31还设置有连接件32并通过连接件32与皮带62固定连接，以在电机61工作时，带动皮带62及卡托滑块31运动。皮带62套设在电机61的同步轮及定位轮63上，电机61工作时带动皮带62运动，由于皮带62与卡托滑块31固定连接，固定在皮带62运动时可带动卡托滑块31一起运动。

具体的，如图3至图7所示，滑轨20为单轨，单轨的两侧设有卡槽，卡托滑块31卡接于卡槽中。卡托滑块31与单轨卡接配合，使得卡托滑块31稳定地沿单轨方向往复运动。

如图3至图7所示，外壳3内还设有用于扫码测试卡70信息的扫码模块7，扫码模块7与主控板6电连接，扫码模块7扫描测试卡70信息的信息，并将该信息传递至主控板6，主控板6孔打印机4打印测试卡70信息。扫码模块7固定在支架201的顶部，且位于光学采样模块2。

如图3至图7所示，主控板6上设有若干插槽，插槽内插设有wifi模块，蓝牙模块或4g模块。

如图3至图7所示，推卡机构50为推板，推板与退卡滑道12的底部预留有间隙，间隙小于或等于测试卡70的厚度。

综上，本发明至少具有如下优点：

1、测试卡70采用前置前出方式，在测试前将测试卡70收集框置于仪器下方，当测试完成后测试卡70从仪器前方推出直接掉落至测试卡70收集框中，节省操作人员人力；

2、允许测试完成后的测试卡70在仪器外部堆积不影响正常退卡，操作人员无需做完一次测试就要收集一次测试卡70，避免操作人员频繁操作带来的人力浪费；

3、退卡(测试卡70)与进卡共用同一套驱动，简化了结构，提高了稳定性，降低了整机成本；

4、主动式退卡，保证测试卡70顺利滑出仪器。

5、设计中在底板预留功能接口，可以方便快速地在设备上增加新的功能，所以本设计的荧光免疫分析仪功能齐全，相比起现有品牌的产品，不仅具有wifi功能也能够具备4g、蓝牙多种方式的无线功能等；

6、由于模块之间功能独立，只需要有固定的控制接口和协议，因此模块可以随着市场需求独立升级，然后快速替换原来的模块，实现二次设计。

7、荧光免疫分析仪具有多种无线功能模块，包括wifi、4g以及蓝牙，同时荧光免疫分析仪备软件设置了远程通信接口和协议与服务器进行连接，能够实现远程监控和数据共享的功能，通过监控设备的变化以提前对设备的健康状态进行预警，并及时采取相应的措施；另一方面，由于具备数据共享，可以对设备的宏观运行状态进行统计分析，寻找和发现设备整体系统的特点，包括设计中的缺陷、使用过程中的不良、样本的特点以及用户的习惯等，对于进行产品的大数据分析具有非常重要的作用。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。