保护装置、保护电路及生物样本制备装置的制作方法

1.本发明涉及短路保护技术领域，尤其涉及保护装置、保护电路及生物样本制备装置。


背景技术：

2.电路发生短路后会产生大电流，极易损坏电路中的芯片等元器件或者降低其使用寿命，对电路的影响极大。更为严重地，可能会使得整个电路故障，导致设备功能丧失，并且给用户带来安全风险。因此，非常有必要对电路进行短路保护。
3.对于需金属插针插接形成闭合电回路的设备，用户使用不当或者疏忽均有可能造成短路。现有技术中进行短路保护的方法有两种。一种是采用绝缘部件覆盖外露的金属插针，需使用设备时再取下，但会给用户增加操作步骤，对于需经常插拔金属插针的设备来说，使用不方便；另一种是使用电路元器件设计保护电路，对于存在多个电回路的设备来说，保护电路庞大、复杂。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种保护装置，旨在解决需金属插针插接形成闭合电回路的装置易发生短路且该设备小型化的问题。
5.第一方面，提供了一种保护装置，包括：金属插针（1），金属插针（1）包括第一端子（11）、第一绝缘件（12）和第二端子（13），第一绝缘件（12）包覆于第一端子（11）的部分外表面，第二端子（13）包覆于第一绝缘件（12）远离外露的第一端子（11）的部分外表面，以使金属插针（1）的外表面依次为第一端子（11）、第一绝缘件（12）和第二端子（13）；基座（2），基座（2）包括第三端子（21）、第二绝缘件（22）和第四端子（23），第三端子（21）、第二绝缘件（22）和第四端子（23）形成插孔（24），第二绝缘件（22）包覆于第三端子（21）的外表面，第四端子（23）包覆于第二绝缘件（22）的外表面，以使插孔（24）的内表面依次为第三端子（21）、第二绝缘件（22）和第四端子（23）；金属插针（1）插入插孔（24），第一端子（11）与第三端子（21）接触，第二端子（13）与第四端子（23）接触，以使第一端子（11）和第二端子（13）间接负载、第三端子（21）和第四端子（23）间接供电电源，或者，第一端子（11）和第二端子（13）间接供电电源、第三端子（21）和第四端子（23）间接负载时，形成闭合电回路。
6.第二方面，提供了一种保护电路，包括：供电电源、负载和如上描述的保护装置，第一端子（11）和第二端子（13）间接负载、第三端子（21）和第四端子（23）间接供电电源，形成闭合电回路。
7.第三方面，提供了一种保护电路，包括：供电电源、负载和如上描述的保护装置，第一端子（11）和第二端子（13）间接供电电源、第三端子（21）和第四端子（23）间接负载，形成闭合电回路。
8.第四方面，提供了一种生物样本制备装置，包括外壳、多个电机、多个实验容器、多个加热设备和多个如上描述的保护电路；多个电机和供电电源设置于外壳内，多个电机的驱动轴分别与多个实验容器连接，驱动多个实验容器旋转；金属插针（1）和负载设置于加热设备，基座（2）设置于外壳；加热设备插入基座（2）、夹持实验容器进行加热时，形成闭合电回路。
9.本发明实施例针对需金属插针频繁插接形成闭合电回路的装置，金属插针上的第一端子和第二端子通过第一绝缘件隔离，基座上形成插孔的第三端子和第四端子通过第二绝缘件隔离，金属插针的外表面依次为第一端子、第一绝缘件和第二端子，插孔的内表面依次为第三端子、第二绝缘件和第四端子，金属插针插入插孔时，第一端子与第三端子接触，第二端子与第四端子接触，金属插针和基座一者接负载另一者接供电电源形成闭合电回路，实现了闭合电回路的短路保护，而且通过一个插针和一个插孔即可形成闭合电回路，结构简单、有利于装置的小型化。
附图说明
10.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1a是本发明实施例一提供的金属插针的示意图；图1b是本发明实施例一提供的金属插针的俯视图；图1c是图1b沿剖面线a1a2的剖面图；图2a是本发明实施例一提供的基座的示意图；图2b是本发明实施例一提供的基座的俯视图；图2c是图2b沿剖面线b1b2的剖面图；图3a是本发明实施例一提供的金属插针插入基座的示意图；图3b是本发明实施例一提供的金属插针插入基座的俯视图；图3c是图3b沿剖面线c1c2的剖面图；图4是本发明实施例三提供的生物样本制备装置的示意图；图5是本发明实施例三提供的加热设备的示意图。
具体实施方式
11.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
12.本发明实施例针对需金属插针频繁插接形成闭合电回路的装置，金属插针上的第一端子和第二端子通过第一绝缘件隔离，基座上形成插孔的第三端子和第四端子通过第二绝缘件隔离，金属插针的外表面依次为第一端子、第一绝缘件和第二端子，插孔的内表面依次为第三端子、第二绝缘件和第四端子，金属插针插入插孔时，第一端子与第三端子接触，
第二端子与第四端子接触，金属插针和基座一者接负载另一者接供电电源形成闭合电回路，实现了闭合电回路的短路保护，而且通过一个插针和一个插孔即可形成闭合电回路，结构简单、有利于装置的小型化。
13.实施例一图1a是本发明实施例一提供的金属插针的示意图。图1b是本发明实施例一提供的金属插针的俯视图。图1c是图1b沿剖面线a1a2的剖面图。图2a是本发明实施例一提供的基座的示意图。图2b是本发明实施例一提供的基座的俯视图。图2c是图2b沿剖面线b1b2的剖面图。结合图1a至图2c，该保护装置包括金属插针1和基座2。
14.在本发明实施例中，金属插针1包括第一端子11、第一绝缘件12和第二端子13，三者形成针状结构。第一端子11和第二端子13均为导体。第一绝缘件12包覆于第一端子11的部分外表面，使第一端子11的一部分外露，一部分被包裹。第二端子13包覆于第一绝缘件12远离外露的第一端子11的部分外表面，使第一绝缘件12的一部分外露，一部分被包裹。由此，金属插针1的外表面依次为第一端子11、第一绝缘件12和第二端子13，第一绝缘件12将第一端子11和第二端子13分隔开。第一端子11和第二端子13沿轴向、远离第一端子11外露部分的方向延长，二者间可接需形成的闭合电回路的其他部分。
15.优选地，第一端子11包括第一凹槽111，第一凹槽111用于容纳第一绝缘件12和第二端子13。第一绝缘件12位于第一凹槽111内，包覆第一端子11沿第一凹槽111的部分。同样地，第一绝缘件12也包括类似的凹槽，用于容纳第二端子13。第二端子13位于该凹槽内，包覆第一绝缘件12沿该凹槽的部分。由此使得金属插针1的外表面平齐。
16.在本发明实施例中，基座2包括第三端子21、第二绝缘件22和第四端子23。第三端子21和第四端子23均为类环状的导体，第三端子21、第二绝缘件22和第四端子23形成插孔24。第二绝缘件22包覆于第三端子21的外表面，并较第三端子21高出一段。第四端子23包覆于第二绝缘件22的外表面，并较第二绝缘件22高出一段。由此，插孔24的内表面依次为第三端子21、第二绝缘件22和第四端子23，第二绝缘件22将第三端子21和第四端子23分隔开。第三端子21和第四端子23沿轴向、远离插孔24开口的方向延长，二者间可接需形成的闭合电回路的其他部分。
17.优选地，第四端子23包括第二凹槽231，第二凹槽231用于容纳第三端子21和第二绝缘件22。第二绝缘件22位于第二凹槽231内。同样地，第二绝缘件22也包括类似的凹槽，用于容纳第三端子21。由此使得插孔24的内表面平齐。
18.图3a是本发明实施例一提供的金属插针插入基座的示意图。图3b是本发明实施例一提供的金属插针插入基座的俯视图。图3c是图3b沿剖面线c1c2的剖面图。如图3a、图3b和图3c所示，金属插针1插入基座2，即插入插孔24，第一端子11与第三端子21接触，第二端子13与第四端子23接触。此时，在第一端子11和第二端子13间接负载、第三端子21和第四端子23间接供电电源，或者，在第一端子11和第二端子13间接供电电源、第三端子21和第四端子23间接负载时，均可形成闭合电回路。金属插针1插入插孔24时，第一绝缘件12和第二绝缘件22在轴向上相对，避免第一端子11与第四端子23接触。第一绝缘件12和第二绝缘件22避免了闭合电回路短路，而且结构紧凑小巧。
19.作为本发明的一个实施例，基座2还包括第三绝缘件25，第三绝缘件25包覆于第四端子23的外表面。对于存在多个插孔24、需要形成多个闭合电回路的设备，为了降低掉落导
体而导致不同插孔24之间短路的风险，第三绝缘件25还包覆于第四端子23的部分顶部，以使第四端子23至插孔24顶部为预设距离。
20.本发明实施例针对需金属插针频繁插接形成闭合电回路的装置，金属插针上的第一端子和第二端子通过第一绝缘件隔离，基座上形成插孔的第三端子和第四端子通过第二绝缘件隔离，金属插针的外表面依次为第一端子、第一绝缘件和第二端子，插孔的内表面依次为第三端子、第二绝缘件和第四端子，金属插针插入插孔时，第一端子与第三端子接触，第二端子与第四端子接触，金属插针和基座一者接负载另一者接供电电源形成闭合电回路，实现了闭合电回路的短路保护，而且通过一个插针和一个插孔即可形成闭合电回路，结构简单、有利于装置的小型化。
21.实施例二在本发明实施例中，保护电路包含的保护装置的基本结构与实施例一相同，与实施例一相同的各部件沿用与实施例一相同的标号，包括在实施例一中描述的全部特征，在此不再赘述。
22.作为本发明的一个实施例，保护电路包括供电电源、负载和实施例一描述的保护装置，第一端子11和第二端子13间接负载、第三端子21和第四端子23间接供电电源，形成闭合电回路。
23.作为本发明的另一个实施例，保护电路包括供电电源、负载和实施例一的保护装置，第一端子11和第二端子13间接供电电源、第三端子21和第四端子23间接负载，形成闭合电回路。
24.本发明实施例针对需金属插针频繁插接形成闭合电回路的装置，金属插针上的第一端子和第二端子通过第一绝缘件隔离，基座上形成插孔的第三端子和第四端子通过第二绝缘件隔离，金属插针的外表面依次为第一端子、第一绝缘件和第二端子，插孔的内表面依次为第三端子、第二绝缘件和第四端子，金属插针插入插孔时，第一端子与第三端子接触，第二端子与第四端子接触，金属插针和基座一者接负载另一者接供电电源形成闭合电回路，实现了闭合电回路的短路保护，而且通过一个插针和一个插孔即可形成闭合电回路，结构简单、有利于装置的小型化。
25.实施例三在生物学的许多实验中，通常需要模拟生物体的体温或者在制备生物样本的过程中维持特定温度，以利于生物实验的进行。而且要求在对单个实验容器进行加热的同时不会影响生物实验的其他操作。
26.如在制备单细胞悬液时，切割、碾磨组织等操作在实验容器中进行，同时通过加热设备将每个实验容器中的生物样本维持在不同的特定温度。在此过程中，维持的温度不能发生过大波动，否则可能会使生物样本产生变性等，而影响生物实验的结果。因此，加热设备除了可进行加热外，还需要实时感应实验容器的温度并反馈至设备中的控制器，以调整加热功率，实现稳定加热。单细胞悬液制备完成后，需要将加热设备和实验容器卸下，倒出实验容器中的单细胞悬液。开始下一次单细胞悬液制备时，加热设备和实验容器重新装载到设备上。因此，加热设备需适应这样反复插拔的使用场景。
27.图4是本发明实施例三提供的生物样本制备装置的示意图。图5是本发明实施例三提供的加热设备的示意图。如图4和图5所示， 生物样本制备装置包括外壳、多个电机、多个
实验容器、多个加热设备和多个实施例二描述的保护电路（图中未示出）。在本发明实施例中，保护电路的结构与实施例二相同，包括在实施例二中描述的全部特征，在此不再赘述。
28.在本发明实施例中，多个电机和供电电源设置于外壳内，其驱动轴分别与多个制备单细胞悬液的实验容器连接，驱动实验容器旋转。多个金属插针1和负载设置于加热设备，多个基座2设置于外壳并与供电电源连接。一个加热设备对应两个金属插针1、两个保护电路。每个加热设备插入基座2、夹持实验容器进行加热时，形成两个闭合电回路。一个保护电路的负载为加热膜，用于对该加热设备夹持的实验容器进行加热。另一个保护电路的负载为温度传感器，用于对该加热设备夹持的实验容器进行测温。加热设备上没有供电电源，即使金属插针1外露，也不会因用户使用不当使得第一端子11和第二端子13短接而发生短路风险。
29.优选地，在加热设备上设置导向标识，引导金属插针1对准基座2的插孔24，以便于装载加热设备，避免金属插针1碰撞变形。
30.在本发明实施例中，生物样本制备装置还包括微控制器。微控制器根据多个温度传感器测得的温度分别控制多个加热膜，可将多个实验容器中的生物样本稳定维持在相同或者不同的特定温度。
31.本发明实施例针对需金属插针频繁插接形成闭合电回路的装置，金属插针上的第一端子和第二端子通过第一绝缘件隔离，基座上形成插孔的第三端子和第四端子通过第二绝缘件隔离，金属插针的外表面依次为第一端子、第一绝缘件和第二端子，插孔的内表面依次为第三端子、第二绝缘件和第四端子，金属插针插入插孔时，第一端子与第三端子接触，第二端子与第四端子接触，金属插针和基座一者接负载另一者接供电电源形成闭合电回路，实现了闭合电回路的短路保护，而且通过一个插针和一个插孔即可形成闭合电回路，结构简单、有利于装置的小型化。
32.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。