一种液面探测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及探测技术领域，尤其是一种液面探测系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，液面探测系统是医学临床全自动检验仪器必不可少的一项核心功能组件，其通过控制采样针探入待转移液体的深度，从而最大程度地解决因采样针外表面附着液体引起的仪器交叉污染高和加样误差大的问题。目前，液面探测系统普遍存在探测灵敏度不高而导致“空吸”和“撞针”等误动作。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够高精度探测液体深度信号的液面探测系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种液面探测系统，它包括采样针、振荡/分频电路、锁相环/滤波电路、放大电路、比较电路和脉冲识别电路；
[0006]所述采样针收集液体深度信号并将信号输入至锁相环/滤波电路，所述锁相环/滤波电路将输入的信号转换成稳定的误差电压信号并输入至放大电路，所述放大电路将信号进行放大并将放大后的信号输入至比较电路，所述比较电路将信号进行比较并将比较后的信号输入至脉冲识别电路；
[0007]所述振荡/分频电路产生频率信号并将频率信号依次经锁相环/滤波电路和放大电路后输入至比较电路。
[0008]优选地，所述振荡/分频电路包括石英晶体振荡器和分频器；所述石英晶体振荡器的XO端脚通过第二电阻与分频器的CLK-NI端脚连接，所述石英体振荡器的NC端脚通过第一电阻与分频器的VCC端脚连接，所述分频器的RST端脚通过第三电阻接地，所述分频器的Q3端脚与锁相环/滤波电路的输入端连接。
[0009]优选地，所述锁相环/滤波电路包括⑶4040芯片，所述⑶4040芯片的14端脚与振荡/分频电路的输出端连接，所述CD4040芯片的6端脚通过第四电容与采样针连接并且通过第四电容与自身的7端脚连接，所述CD4040芯片的5端脚通过依次连接的十四电阻、第十一电阻、可调电阻和十二电阻与自身的十二端脚连接，所述CD4040芯片的10端脚和13端脚并联有依次串联的第十七电阻和第六电容，所述CD4040芯片的13端脚通过第十八电阻连接有依次串联的第十九电阻、第七电容和第二十电阻，所述CD4040芯片的9端脚同时与第十八电阻和第八电容连接并通过第八电容与放大电路连接，所述第八电容还与第二十电阻连接。
[0010]优选地，所述放大电路和比较电路包括运算放大器和比较器，所述运算放大器的同相端与锁相环/滤波电路的输出端连接并通过依次串联的第三电容和第七电阻与自身的输出端连接，所述第三电容和第七电阻之间通过第五电阻与运算放大器的反相端连接、通过第六电阻接地，所述运算放大器的反相端通和输出端并联有第二电容，所述运算放大器的输出端通过第八电阻与比较器的同相端连接，所述比较器的输出端与脉冲识别电路的输入端连接。
[0011]由于采用了上述方案，本实用新型通过采用接触式电容法，以强绝缘金属双套管采样针作为探测传感器，并结合基于锁相环相位比较器的电容检测电路和自适应有效脉冲识别算法的运用，克服了传统接触式电阻法的缺陷，达到了提高分析仪工作可靠性和检测精度的目的，对提高国内乡镇、社区基层医院的整体医疗诊断水平具有重要的现实意义。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例的系统原理框图；
[0013]图2是本实用新型实施例的振荡与分频电路的电路结构示意图；
[0014]图3是本实用新型实施例的锁相环与滤波电路的电路结构示意图；
[0015]图4是本实用新型实施例的放大电路和比较电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如图1所示，一种液面探测系统，它包括采样针1、振荡/分频电路6、锁相环/滤波电路2、放大电路3、比较电路4和脉冲识别电路5 ;采样针I收集液体深度信号并将信号输入至锁相环/滤波电路2，锁相环/滤波电路2将输入的信号转换成稳定的误差电压信号并输入至放大电路3，放大电路3将信号进行放大并将放大后的信号输入至比较电路4，比较电路4将信号进行比较并将比较后的信号输入至脉冲识别电路5 ;振荡/分频电路6产生频率信号并将频率信号依次经锁相环/滤波电路2和放大电路3后输入至比较电路4。本实用新型通过采用接触式电容法，以强绝缘金属双套管采样针I作为探测传感器，并结合基于锁相环相位比较器的电容检测电路和自适应有效脉冲识别算法的运用，克服了传统接触式电阻法的缺陷，达到了提高分析仪工作可靠性和检测精度的目的，对提高国内乡镇、社区基层医院的整体医疗诊断水平具有重要的现实意义。
[0018]同时，本实施例的振荡/分频电路6可采用如图2所示的电路结构，即包括石英晶体振荡器Ul和分频器U2 ;石英晶体振荡器Ul的XO端脚通过第二电阻R2与分频器U2的CLK-NI端脚连接，石英体振荡器Ul的NC端脚通过第一电阻Rl与分频器U2的VCC端脚连接，分频器U2的RST端脚通过第三电阻R3接地，分频器U2的Q3端脚与锁相环/滤波电路2的输入端连接。本实施例的振荡与分频电路6的作用主要是提供锁相环相位比较器的输入信号，其作为整个锁相环相位比较器的基准；其中石英晶体振荡器Ul选用厂商TXC生产的FC — 135型石英晶振，其振荡频率为6.0MHz ;分频器U2选用美国Tl公司生产的⑶4024BCM型分频器，分频后，输出信号的频率为1.5ΜΗζο
[0019]为实现相位自动同步控制的特性，本实施例的锁相环/滤波电路2可采用图3所示的电路结构，即包括⑶4040芯片U5，⑶4040芯片U5的14端脚与振荡/分频电路6的输出端连接，CD4040芯片U5的6端脚通过第四电容C4与采样针连接并且通过第四电容C4与自身的7端脚连接，⑶4040芯片U5的5端脚通过依次连接的十四电阻R14、第^^一电阻R11、可调电阻RW和十二电阻R12与自身的十二端脚连接，⑶4040芯片U5的10端脚和13端脚并联有依次串联的第十七电阻R17和第六电容C6，⑶4040芯片U5的13端脚通过第十八电阻R18连接有依次串联的第十九电阻R19、第七电容C7和第二十电阻R20，⑶4040芯片U5的9端脚同时与第十八电阻R18和第八电容C8连接并通过第八电容C8与放大电路3连接，第八电容CS还与第二十电阻R20连接。所述锁相环/滤波电路2为系统核心电路，通过锁相环内部集成的相位比较器将采样针接触液面时电容值变化而引起的相位变化转换为一误差电压输出，再经过滤波后形成一稳定的电压信号。
[0020]此外，本实施例的放大电路3和比较电路4可采用如图4所示的电路结构，即包括运算放大器U3和比较器U4，运算放大器U3的同相端与锁相环/滤波电路2的输出端连接并通过依次串联的第三电容C3和第七电阻R7与自身的输出端连接，第三电容C3和第七电阻R7之间通过第五电阻R5与运算放大器U3的反相端连接、通过第六电阻R6接地，运算放大器U3的反相端通和输出端并联有第二电容C2，运算放大器U3的输出端通过第八电阻R8与比较器U4的同相端连接，比较器U4的输出端与脉冲识别电路5的输入端连接。
[0021]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种液面探测系统，其特征在于:它包括采样针、振荡/分频电路、锁相环/滤波电路、放大电路、比较电路和脉冲识别电路； 所述采样针收集液体深度信号并将信号输入至锁相环/滤波电路，所述锁相环/滤波电路将输入的信号转换成稳定的误差电压信号并输入至放大电路，所述放大电路将信号进行放大并将放大后的信号输入至比较电路，所述比较电路将信号进行比较并将比较后的信号输入至脉冲识别电路； 所述振荡/分频电路产生频率信号并将频率信号依次经锁相环/滤波电路和放大电路后输入至比较电路。
2.如权利要求1所述的一种液面探测系统，其特征在于:所述振荡/分频电路包括石英晶体振荡器和分频器；所述石英晶体振荡器的XO端脚通过第二电阻与分频器的CLK-NI端脚连接，所述石英晶体振荡器的NC端脚通过第一电阻与分频器的VCC端脚连接，所述分频器的RST端脚通过第三电阻接地，所述分频器的Q3端脚与锁相环/滤波电路的输入端连接。
3.如权利要求2所述的一种液面探测系统，其特征在于:所述锁相环/滤波电路包括⑶4040芯片，所述⑶4040芯片的14端脚与振荡/分频电路的输出端连接，所述⑶4040芯片的6端脚通过第四电容与采样针连接并且通过第四电容与自身的7端脚连接，所述CD4040芯片的5端脚通过依次连接的十四电阻、第十一电阻、可调电阻和十二电阻与自身的十二端脚连接，所述CD4040芯片的10端脚和13端脚并联有依次串联的第十七电阻和第六电容，所述CD4040芯片的13端脚通过第十八电阻连接有依次串联的第十九电阻、第七电容和第二十电阻，所述CD4040芯片的9端脚同时与第十八电阻和第八电容连接并通过第八电容与放大电路连接，所述第八电容还与第二十电阻连接。
4.如权利要求3所述的一种液面探测系统，其特征在于:所述放大电路和比较电路包括运算放大器和比较器，所述运算放大器的同相端与锁相环/滤波电路的输出端连接并通过依次串联的第三电容和第七电阻与自身的输出端连接，所述第三电容和第七电阻之间通过第五电阻与运算放大器的反相端连接、通过第六电阻接地，所述运算放大器的反相端通和输出端并联有第二电容，所述运算放大器的输出端通过第八电阻与比较器的同相端连接，所述比较器的输出端与脉冲识别电路的输入端连接。
【专利摘要】本实用新型涉及探测技术领域，尤其是一种液面探测系统。它包括采样针、振荡/分频电路、锁相环/滤波电路、放大电路、比较电路和脉冲识别电路；采样针收集液体深度信号并将信号输入至锁相环/滤波电路，锁相环/滤波电路将输入的信号转换成稳定的误差电压信号并输入至放大电路，放大电路将信号进行放大并将放大后的信号输入至比较电路，比较电路将信号进行比较并将比较后的信号输入至脉冲识别电路；振荡/分频电路产生频率信号并将频率信号依次经锁相环/滤波电路和放大电路后输入至比较电路。本实用新型采用接触式电容法，通过采样针作为探测传感器，克服了传统接触式电阻法的缺陷，达到了提高分析仪工作可靠性和检测精度的目的。
【IPC分类】G01F23-26
【公开号】CN204495429
【申请号】CN201520042461
【发明人】刘志海
【申请人】刘志海
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月21日