CN101067615A - 一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置，单片微处理器与PC机之间通过RS232串口构成双向数据通讯回路；单片微处理器与D/A数模转换器、运算放大器、隔离式DC－DC高压模块、“接地/悬空”转换高压继电器的切换触电依次连接构成电压输出模式智能可控的四路浮地高压；DC－DC高压模块输出电压/电流的监测量与单片微处理器之间连接有A/D模数转换器、总线驱动器；“接地/悬空”转换高压继电器的线圈供电与单片微处理器之间连接有光电耦合、达林顿驱动器和过流保护继电器；看门狗监测电路构成对单片微处理器工作状态的监控和保护。该进样装置特别适合电脱耦合芯片电泳电化学安培检测系统的电动进样操作。

Description

一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置

技术领域：

本发明涉及一种微流控芯片电泳系统的智能电动进样装置，尤其是涉及用于电脱耦合芯片电泳电化学安培检测系统中的智能电动进样装置，属于分析化学仪器设备技术领域。

背景技术：

微流控芯片电泳(Mierochip-based CE)经过十多年的发展，使得以此为基础的微全分析系统(μ-TAS)或称芯片实验室(Lab-on-a-chip)已成为当今分析科学的重要发展前沿技术。近年来的研究表明，芯片电泳对DNA、多肽和蛋白质等生物分子所表现出的高效、快速、低耗的分离分析能力，使它成为后基因时代中有希望攻克蛋白质组学研究、代谢物检测和药物筛选等难题的分离分析手段之一。因此，芯片电泳技术仍然是当今分析科学研究的重点和热点之一。

芯片电泳技术是将毛细管电泳中所使用的毛细管构建在一个仅有几个或几十个平方厘米的石英、玻璃或塑料等不同材质的基片上，通过在管道网络的终端(贮液池)施加电压实现样品的进样和快速分离分析的电泳技术。在分离原理上，它与常规毛细管电泳相似，但是分离的核心元件由石英毛细管变成了平板玻璃、石英、塑料等芯片，其主体由线(毛细管)变成了面(芯片)，具有了很多常规毛细管电泳所不具有的特征，使得目前微流控芯片系统的研究仍然存在着很多挑战。例如，如何在微米级通道网络内有效驱动与控制微流体，自动实现芯片电泳的进样操作；如何达到所需的灵敏度和相应速度等。

在微流控芯片系统所需的功能单元中，进样操作是实现芯片通道内流体驱动与控制的技术，也是满足芯片电泳分离模式、分离过程及分离重现性的重要保证。常规压力驱动流体通过微管道存在严重的局限性，以圆形管道为例，在圆管中流体流动的压降ΔP与圆管半径a的4次方成反比，当直径减小一半时，驱动流体的泵功率需要提高16倍；而且，在微系统条件下，表面张力的影响变得十分明显。因此，在技术意义上，常规流体体积流动的压力驱动方法在微管道中是不可行的。目前，有多种微型机械泵能够以最小的脉动来驱动与芯片匹配的低流量流体，但这些微泵或者机械结构复杂，或者加工难度大，使其与微阀难以集成在芯片上，其效果和灵活性难以令人满意。然而，非机械的基于电渗流(EOF)原理的电驱动在微分析系统中获得了越来越广泛的应用，因为电渗驱动可以实现无阀无机械部件的直接液流驱动，且液体流动无脉动、流量适中、易于集成，这常常是驱动极小管道中流体的最为有效方法。由于芯片电泳是在具有立体结构特征微小芯片上进行的，芯片上的多条微米级分离分析通道要求纳升级甚至皮升级样品规模上的分析，因而具有一些特殊操作要求。例如，为了完成充样、注样与分离等芯片电泳过程中的进样操作，要求流体在多个微通道间的流速、流向可控。要在这样的通道内实现对流体驱动与控制的自动化操作，最方便的途径是通过电渗流调控流体的流速和流向，这显然对作为电渗驱动源的外加电压(电场)及其控制技术提出了很高的要求，因此，能自动调节芯片各贮液池外加电压的电驱动进样装置(一般为四路输出高压)十分必要。

在与芯片电泳适配的多种检测技术中，基于表面活性的电化学安培检测是一类非常重要的检测方式。因为其检测信号的灵敏度并不会因微通道几何尺度的减小而降低，且可与先进的微加工、微制作技术匹配，具有构成微型和便携的潜力。目前，在芯片电泳电化学安培检测系统中，由于电驱动进样过程中电泳分离高压与检测电极系统的电耦合作用，存在分离电压对检测电极的干扰，常常会造成电极电位失控，导致检测性能降低甚至失败，并有可能导致电化学检测系统的损坏。为减小分离高压对检测系统的干扰，芯片电泳电化学安培检测仍沿用毛细管电泳电化学检测方法一即柱端检测和离柱检测。柱端安培检测模式是用分离电压和电流的未端与电极系统的对电极接地来降低干扰；但该检测模式存在死体积问题，并且集成化电极一旦钝化后不易清洗或更换。所谓离柱式安培检测，是将整根毛细管被分成分离毛细管和检测毛细管两部分，通过导电接口使分离电压在分离毛细管的末端接地，使电泳电流不通过检测毛细管来减小干扰(Wu，C.C.；.Wu，R.G.；Huang，J.G.；Lin，Y.C.；Chang，H.C.Three-electrode electrochemical detector and platinum film decouplerintegrated with a capillary electrophoresis microchip for amperometricdetection.Anal.Chem.，2003，75：947-952.)；该检测模式存在接口和超微电极制作困难、区带增宽效应等问题。最为关键的是，现有芯片电泳电化学安培检测系统中的电动进样装置不能隔离电泳分离高压与检测电极系统的电耦合作用，消除分离电压对检测电极系统的干扰，使得目前芯片电泳电化学安培检测只能采用简单电动进样模式，而无法使用夹流电动进样模式，以防止试样的扩散和泄漏。

发明内容：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种能够用于电脱耦合芯片电泳电化学安培检测系统的智能电动进样装置。该装置不仅能自动实现芯片电泳的电动进样，而且能够隔离分离高压与检测电极系统的电耦合作用(电脱耦合)，消除分离电压对检测电极系统的干扰，以满足芯片电泳柱上或柱端电化学安培检测的进样要求。

本发明的设计路线：

由于芯片进样结构的设计大都来源于分离通道和进样通道相互交错所形成的“十字”或“双T”结构。因此，本发明所述芯片为四贮液池的“十字”或“双T”等结构形式。根据电渗理论，当芯片通道内充满中性或碱性电解质溶液并对芯片贮液池(S，B，SW，BW)施加电压(V_S，V_B，V_SW，V_BW)。在外加电压(电场)作用下，每个通道中电渗流速度v_ieo和试样电迁移速度v_i与贮液池外加电压的关系分别表示为：

$v_{\mathrm{ieo}}={\mathrm{\μ}}_{\mathrm{eo}}{E}_i=\frac{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{eo}}(V_i-V_C)}{L_i}---\left(1\right)$

$v_i=({\mathrm{\μ}}_{\mathrm{eo}}+{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{ep}})E_i=\frac{({\mathrm{\μ}}_{\mathrm{eo}}+{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{ep}})(V_i-V_C)}{L_i}---\left(2\right)$

式中：v_ieo为每个通道电渗流速度，E_i为每个通道外加电场强度，μ_eo为电解质溶液的电渗淌度，V_i为每个通道外加电压，V_C为芯片交叉点处电压(可根据芯片的具体结构有理论和测试求得)，v_i为试样电迁移速度，μ_ep为试样的电泳淌度，L_i为每个贮液池到交叉点的长度，i为贮液池S，B，SW，BW。

需要说明的是，v_i、v_ieof和E_i均为矢量。在玻璃基片上，电渗流方向与电流方向一致，且当pH＞7.0时，μ_eo一般显著大于μ_ep，在这样的前提下，试样流速近似于电渗流速度。因此，通过调节各贮液池的外加电压(V_S，V_B，V_SW，V_BW)可以调控芯片各通道内流体的流速和流向。

本发明将“电渗驱动原理、芯片电泳电化学检测方法、单片微处理器控制技术和RS232串口通讯、数模转换器(D/A)、运算放大器、隔离式DC-DC高压模块、光电耦合、达林顿驱动器、“接地/悬空”转换高压继电器、模数转换器(A/D)、总线驱动器、四或非门、看门狗监测、过流保护等集成电路”组合在一起，构成四路(独立)0～5000V智能可控的浮地电压输出。每路电极浮地电压的输出模式为“悬空/断开、接通、接地”，电极电压的输出模式和运行时间由作为控制核心的单片微处理器联合上位计算机(PC机)可编程控制，并且快速切换、可靠、互不干扰。4路独立电极电压的程序化同步输出，能够自动操纵“十字”或“双T”结构芯片内流体的流速和流向，防止试样的扩散和泄漏，从而达到汇流、分流、混合、进样等流动分析中不可缺少的基本单元操作。同时，采用隔离式DC-DC高压模块，可使每路浮地电压与检测系统和外围控制系统的地(实地)完全隔离，消除分离电压对检测电极的干扰，从而实现电化学电极系统置于分离高电场的某一等势面上(电脱耦合)的柱上或柱端检测，增加电化学检测系统及数据采集系统的安全性。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

单片微处理器(下位机)与PC机之间通过RS232串口构成双向数据通讯回路；单片微处理器与D/A数模转换器、运算放大器、隔离式DC-DC高压模块、“接地/悬空”转换高压继电器的切换触电依次连接构成电压输出模式智能可控的四路浮地高压；DC-DC高压模块输出电压/电流的监测量与单片微处理器之间连接有A/D模数转换器、总线驱动器；“接地/悬空”转换高压继电器的线圈供电与单片微处理器之间连接有光电耦合、达林顿驱动器和过流保护继电器；单片微处理器连接2输入四或非门、光电耦合与发光二极管构成输出运行状态指示；看门狗监测电路构成对单片微处理器工作状态的监控和保护。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述的单片微处理器为八位；所述的D/A转换器及A/D转换器均为八位；所述的DC-DC高压模块均为输入/输出隔离模式。

本发明由作为控制核心的单片微处理器联合PC机，配以RS232串口通讯、单通道D/A转换器、四运算放大器、隔离式DC-DC高压模块、光电耦合、七路达林顿驱动器、“接地/悬空”转换高压继电器、8通道A/D转换器、总线驱动器、2输入四或非门、看门狗监测和过流保护(继电器)等集成电路组成。“预置加电参数”输入到PC机后，PC机根据本发明软件程序设定的电压量程，把输入电压值转化成2进制数字，并通过RS232串口(MAX232A)，将2进制数字量送入单片微处理器(AT89C52)；单片微处理器(AT89C52)控制D/A转换器(DAC0832)把该数字量转换成标准模拟量信号，经运算放大器(LM324)变成0-5V_DC模拟控制信号，该模拟信号控制DC-DC高压模块(DW-P502-0.5D)对应输出0-5000V_DC浮地电压(预置电压)；四路浮地电压(0-5000V_DC)连接由单片微处理器(AT89C52)经过光电耦合(TLP521-4)和七路达林顿驱动器(MC1413)控制的“接地/悬空”转换高压继电器(K81C235/LRL-102-100PCV)的切换触电，形成输出模式(悬空/断开、接通、接地)智能可控的四路浮地电压，再经过高压导线、铂丝电极分别与芯片贮液池对应连接，形成对芯片通道内流体流速和流向的电动驱动与控制，从而自动实现芯片电泳的电动进样；每路电极输出电压/电流的监测量(DC-DC模块自身提供)由单片微处理器(AT89C52)控制的8通道A/D转换器(ADC0809)转换成数字信号，并经总线驱动器(74HCT245)送入单片微处理器(AT89C52)，该数字量通过单片微处理器(AT89C52)逻辑运算和RS232串口通讯(MAX232A)，由PC机实时显示、记录和过流监测；当输出电流监测值超过报警设定值时，单片微处理器(AT89C52)通过光电耦合(TLP521-4)和七路达林顿驱动器(MC1413)控制过流保护继电器(946H-1C-12D)断开“接地/悬空”转换高压继电器(K81C235/LRL-102-100PCV)控制线圈的供电电源进行过流保护；看门狗监测电路(ASM1232LP)对单片微处理器(AT89C52)的工作状态进行监控和保护；最后，本发明的输出运行状态由单片微处理器(AT89C52)控制的2输入四或非门(74LS02)和光电耦合(TLP521-4)驱动发光二极管(LED)指示。

本发明的目的还可通过软件控制的技术措施来实现：

本发明的软件由单片微处理器控制程序和PC机应用程序组成。单片微处理器控制程序实现数据处理、过流保护、电路间的时序控制、序列驱动、D/A、A/D和输入/输出(I/O)总线等控制功能；PC机应用程序可在Windows98/2000/XP上运行且人机界面友好，PC机应用程序包括许多应用界面，如“串口初始化”、“加电参数设置”、“参数下装”、“加电运行”、“输出电压、电流的实时数据和曲线的显示与保存”、“电渗流监测”等。

本发明的特点：

(1)将单片微处理器控制技术、电渗驱动与芯片电泳电化学检测系统中对电动进样的要求完整地设计并组合在一起，在设计和应用上体现了独创性、智能化、小型化和实用化的特点；

(2)本发明四路独立输出电压采用“浮地”设计，使输出电压与实地(大地)隔离，将检测电极系统正交置于分离通道上(正交柱上，检测电极系统的“地”与实地等电位)，能够隔离分离高压与检测电极系统的电耦合作用。因此，本发明在自动实现“十字”或“双T”结构芯片电泳电动进样操作的同时，特别适用于芯片电泳柱上或柱端电化学安培检测的需求；

(3)加电参数自由设置，四路独立浮地电压的输出模式(悬空/断开、接通、接地)和运行时间可编程控制，并且切换快速(ms级)、可靠、互不干扰；

(4)每路电极输出电压的稳定性和运行时间的精度分别小于0.08％和0.001s，当负载在线电阻改变300％时，输出电压变化小于0.1％，足以保证分离结果的重现性；

(5)实时显示/保存整个实验过程中每路电极输出电压、电流与时间的对应曲线，全程监测通道电渗流的大小，判断芯片电泳分析过程中通道异常情况；

(6)本发明的软件在Windows98/2000/XP环境下运行，能够兼容在Windows上操作的任何芯片电泳检测器。

下面参照附图对本发明作进一步说明：

图1：为本发明实施例的硬件结构示意图；

图2：为“接地和悬空”高压继电器的触电切换构成电极电压不同输出模式的示意图；

其中：J和K分别为“接地和悬空”高压继电器，J是常开常闭触点继电器，K是单常开触点继电器。W1、W2是“接地”高压继电器的控制线圈，W3、W4是“悬空”高压继电器的控制线圈。当K的常开触点(1，2)闭合，J的常闭触点(2，3)闭合时，电极接DC-DC模块“正”极端，输出电压(接通)；当K的常开触点(1，2)闭合，J的常开触点(2，1)闭合时，电极接DC-DC模块“负”极端(浮地，每只DC-DC模块“负”极端都与浮地短接)，输出0V，电极接浮地；当K的常开触点(1，2)断开，电极悬空。每个电极电压输出模式(悬空、接通、接地)按时间段设置，由单片微处理器时序控制“悬空/接地”继电器切换完成。“每个时间段”表示芯片电泳充样、注样与分离等进样操作的步骤。每个电极电压的自动输出顺序为：第一时间段(悬空/运行时间→接通/运行时间→接地/运行时间)→第二时段(悬空/运行时间→接通/运行时间→接地/运行时间)→…”。当某一模式不需输出时，只需对该输出模式的加电参数不设置或将其运行时间设置为“0”，程序自动跳过而进行下一个加电模式的输出。

图3：为单片微处理器和A/D电路原理图，包括单片微处理器、总线驱动器、8通道A/D转换器、看门狗监测、2输入四或非门和RS232串口通讯等；

图4：为D/A电路原理图，包括D/A转换器、基准电源和运算放大器等；

图5：为光电耦合电路原理图，包括光电耦合、七路达林顿驱动器和单片微处理器等；

图6：为继电器切换电路原理图，包括“接地/悬空”转换高压继电器、过流保护继电器和七路达林顿驱动器等；

图7：为隔离式DC-DC高压模块输入输出引线图；

其中：输入电压：红为正，黑为负(输入地)，0～+15V；控制端：黄为正，黑为负(控制地)，0～+5V；输出端：红为正，白为负(输出负，浮地)，0～+5000V；输入地和控制地短接，且与输出地(浮地)隔离(隔离电阻＞100MΩ，隔离电压＞5000V)。

图8：为本发明对玻璃芯片通道内流体进行驱动控制时，芯片进样/分离通道内流体电渗流流速与外加电压的关系曲线图；

其中：a-进样通道，b-分离通道；缓冲溶液：5.0·10^-3mol/L磷酸盐(pH 7.0)；玻璃芯片：双T结构，分离通道长55mm，双T注射通道长250μm，缓冲液池(B)、样品池(S)和样品废液池(SW)距离双T注射通道都为5mm，通道截面近似半圆形，通道顶宽50μm、高20μm；V₀₁-V₀₄是本发明施加到芯片贮液池上的四路浮地电压。

图9：为本发明与柱上电脱耦合芯片电泳电化学安培检测系统的联接示意图；

其中：1为柱上安培检测池；2为碳纤维工作电极，直径7μm，长度100-1507μm；3为Ag/AgCl参比电极；4为铂丝对电极；Vo1～Vo4为四个电极输出的浮地电压。

图10：是本发明连续3次对多巴胺正交柱上电脱耦合芯片电泳电化学安培检测分析过程的“进样”环节自动操作，多巴胺试样的连续电泳谱图。

其中：样品：1.0×10^-3mol/L多巴胺；缓冲溶液：20mmol/L Tris-HCl，pH＝9.0；充样：进样通道电场强度500V/cm，20s，分离通道二端的抑制电压为300V/20s；注样(分离)：分离通道电场强度150V/cm，150s，进样通道二端的抑制电压500V/150s；工作电极氧化电位：0.8V(vs Ag/AgCl)。

具体实施方式：

以智能可控的四路浮地电压为一个仪器组成单元，也可以根据需要增加或减少高压输出路数，但基本结构相同。下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

参照图1-7，一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置是以八位单片微处理器作为控制核心，配以RS232串口通讯、单通道D/A转换器、运算放大器、DC-DC高压模块、光电耦合、七路达林顿驱动器、“接地/悬空”转换高压继电器、A/D转换器、总线驱动器、2输入四或非门、看门狗监测、过流保护(继电器)电路，并联合上位计算机(PC机)构成。

单片微处理器(AT89C52)和PC机之间通过RS232串口(MAX232A)构成双向数据通讯回路；“预置加电参数”输入到PC机，经PC机逻辑运算，由PC机通过RS232串口(MAX232A)送入单片微处理器(AT89C52)。

单片微处理器(AT89C52)与D/A转换器(DAC0832)、运算放大器(LM324)、隔离式DC-DC高压模块(DW-P202-0.5D)依次连接构成浮地高压输出；浮地高压输出连接由单片微处理器(AT89C52)经过光电耦合(TLP521-4)、七路达林顿驱动器(MC1413)控制的“接地/悬空”高压继电器(K81C235/LRL-102-100PCV)的切换触电构成输出模式(悬空、接通、接地)智能可控的四路浮地高压；每路电压输出再通过高压导线及铂丝电极分别与芯片贮液池对应连接。

DC-DC高压模块(DW-P202-0.5D)输出电压/电流的监测信号依次连接A/D转换器(ADC0809)、总线驱动器(74HCT245)和单片微处理器(AT89C52)；单片微处理器(AT89C52)控制A/D转换器(ADC0809)将每路DC-DC高压模块(DW-P202-0.5D)输出电压/电流的监测信号转换为数字信号，并经总线驱动器(74HCT245)送入单片微处理器(AT89C52)逻辑运算，由PC机实时显示、记录及过流监测；当输出电流监测值超过报警设定值时，单片微处理器(AT89C52)通过光电耦合(TLP521-4)、七路达林顿驱动器(MC1413)控制过流保护继电器(946H-1C-12D)断开“接地/悬空”高压继电器(K81C235/LRL-102-100PCV)供电电源进行过流保护。

单片微处理器(AT89C52)依次连接2输入四或非门(74LS02)和光电耦合(TLP521-4)控制发光二极管(LED)指示输出运行状态。

看门狗监测电路(ASM1232LP)对单片微处理器(T89C52)的工作状态进行监控和保护。

所述的D/A转换器为单通道八位D/A转换器(DAC0832)。

所述的A/D转换器为八通道八位A/D转换器(ADC0809)。

所述的运算放大器为四运算放大器(LM324)。

所述的DC-DC高压模块为DW-P202-0.5D型号的隔离式高压模块。

所述的接地转换高压继电器为K81C235型号的高压继电器。

所述的悬空转换高压继电器为LRL-102-100PCV型号的高压继电器。

实施例2：

参照图8，本实施例是本发明对玻璃芯片不同通道内流体进行驱动与控制。玻璃芯片：双T结构，分离通道长55mm，双T注射通道长250μm，缓冲液池(B)、样品池(S)和样品废液池(SW)距离双T注射通道都为5mm，通道截面近似半圆形，通道顶宽50μm、高20μm；以5.0-10^-3mol/L(pH 7.0)磷酸盐缓冲溶液作为缓冲体系，参照不连续缓冲液系统法测量电渗流速度(Soper，S.A.；Henry，A.C.；Vaidya，B.AnalyticaChimica Acta，2002，470：87-89)，本发明对玻璃芯片不同通道内流体进行加电驱动控制，玻璃芯片进样/分离通道内磷酸盐溶液流体的电渗流速为0.02cm/s～0.35cm/s。

实施例3：

参照图9-10，本实施例是本发明自动实现多巴胺正交柱上电脱耦合芯片电泳电化学安培检测过程中的连续“进样”操作(图8)。其中，实施用检测芯片为双T结构玻璃芯片(分离通道长55mm，双T注射通道长250μm，缓冲液池(B)、样品池(S)和样品废液池(SW)距离双T注射通道都为5mm，通道截面近似半圆形，通道顶宽50μm、高20μm；)，靠近废液池端5mm处一个直径3mm的圆孔是柱上安培检测池(1)；安培检测系统采用传统的三电极体系，借助三维调节和显微镜将碳纤维工作电极(2)与安培检测池分离通道出口形成对中排列，将Ag/AgCl参比电极(3)靠近检测点固定，对电极(4)接地(实地，与电动进样的浮地隔离)。用Tris-HCl缓冲液(pH 9.0)作为缓冲体系，并对工作电极施加0.8V(vs Ag/AgCl)的氧化电位，得到1.0×10^-3mol/L多巴胺连续3次芯片电泳电化学安培检测谱图(图10)。

主要性能：

(1)浮地电压输出路数为四路(即有四个输出电极)，每个电极电压的输出模式和运行时间按时间段(时序)智能控制；

(2)每个电极电压的输出时间段范围为：0-10个(每个时间段表示芯片电泳进样操作中的充样、注样、分离等步骤)；每一时间段内，每个电极电压的输出模式为“悬空/断开、接通、接地”；

(3)每个电极电压的自动输出顺序为：第一时间段(悬空/时间→接通/运行时间→接地/时间)→第二时段(悬空/时间→接通/运行时间→接地/时间)→…”，当某一模式不需输出时，只需对该输出模式的加电参数不设置或将其运行时间设置为“0”，程序自动跳过而进行下一个加电模式的输出；

(4)相同加电参数的实验可选择1-10000次循环输出，不需重复设定；

(5)实时显示、记录每个电极输出电压/电流与运行时间的对应值及对应曲线；

(6)具有过流保护功能，过流值大小(0-500μA)自由设定；

(7)输出运行时，可手动随时停止任意一路高压输出，而不影响其它路正常输出。

主要技术指标

电极电压输出(路)	电压量程(V)	悬空时间(S)	输出电压(V)	运行时间(S)	接地时间(S)	输出电流(μA)	电压精度
								第1时段到第10时段	第1时段到第10时段	第1时段到第10时段	第1时段到第10时段
		4	5000	0-9999	0-5000							0-9999	0-9999	0-500	＜0.08％

注：“悬空”表示电极输出不接高压也不接地。

本发明主要器件明细表

序号	名称或功能	型号	元器件标号	数量
					1	单片微处理器	AT89C52	89C52	1
2	RS232接口通讯	MAX232A	RS232	1
					3	总线驱动器	74HCT245	74HCT245	1
4	8通道8位A/D转换器	ADC0809	AD1	1
					5	单通道8位D/A转换器	DAC0832	DA1 DA2 DA3 DA4	4
6	2输入四或非门	74LS02	ORNOT1	1
					7	七路达林顿驱动器	MC1413	U1 U2	2
8	四运算放大器	LM324	LM1 LM2	2
					9	光电耦合	TLP521-4	U10 U11 U12	3
10	三端基准电源	LM336-2.5V	LM336.2.5.1，LM336.2.5.2，LM336.2.5.3，LM336.2.5.4	4
					11	三端基准电源	LM336-5V	LM336.5.1，LM336.5.2，LM336.5.3，LM336.5.4	4
12	看门狗监测	ASM1232LP	URESET	1
					13	接地转换高压继电器	K81C235	J12 J22 J32 J42	4
14	悬空转换高压继电器	LRL-102-100PCV	J11 J21 J31 J41	4
					15	过流保护继电器	946H-1C-12D	Jbh	1
16	隔离式DC-DC高压模块	DW-P202-0.5D		4
					17	晶振	11.0592MHz	Cristal	1
18	发光二极管	LED(三脚)	D6	1

Claims (4)

1、一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置，其特征是单片微处理器与PC机之间通过RS232串口构成双向数据通讯回路；单片微处理器与D/A数模转换器、运算放大器、隔离式DC-DC高压模块、“接地/悬空”转换高压继电器的切换触电依次连接构成电压输出模式智能可控的四路浮地高压；DC-DC高压模块输出电压/电流的监测量与单片微处理器之间连接有A/D模数转换器、总线驱动器；“接地/悬空”转换高压继电器的线圈供电与单片微处理器之间连接有光电耦合、达林顿驱动器和过流保护继电器；看门狗监测电路构成对单片微处理器工作状态的监控和保护。

2、根据权利要求1所述的一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置，其特征是所述的单片微处理器为八位。

3、根据权利要求1所述的一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置，其特征是所述的D/A数模转换器及A/D模数转换器均为八位。

4、根据权利要求1所述的一种用于电脱耦合芯片电泳的智能电动进样装置，其特征是所述的DC-DC高压模块为输入/输出隔离模式。

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