CN103048367A - 家用血糖仪的检定装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

家用血糖仪的检定装置及其控制方法，涉及一种检定装置，为了解决目前采用标准物质的检定血糖仪的方法成本极其昂贵，且标准物质不易保存的问题。根据家用血糖仪的工作原理，根据被测血糖仪的型号和试纸批号模拟特定的电阻，根据所述电阻向被测血糖仪输出标准电流和标准电压，本装置模拟出所述标准电流和标准电压，将血液在试纸上的反应全过程进行复现，待被测血糖仪显示测出的血糖浓度示数，与所述试纸的血糖浓度对比，就检测出被测血糖仪是否准确。它用于检定血糖仪检测血糖是否准确。

Description

家用血糖仪的检定装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种检定装置，特别涉及一种家用血糖仪的检定装置及其控制方法。

背景技术

随着当今社会现代化步伐的加快，人们生活节奏和饮食结构都在发生明显的变化，糖尿病患者急剧增加，其患病率居各大疾病之首，我国的糖尿病患者现已超过一亿人。糖尿病作为终生疾病，需要患者及时了解自身的血糖含量情况，此外，糖尿病患者对控制血糖采取的任何措施，比如用药、控制饮食和使用胰岛素等，也必须通过检测血糖才可以做到心中有数，因此，血糖仪作为最方便、快捷血糖检测仪器，成为糖尿病患者必备的医疗仪器设备。

血糖仪从工作原理上分为光电型和电极型两种。光电血糖仪类似CD机，有一个光电头，它的优点是价格比较便宜，缺点是探测头暴露在空气里，很容易受到污染，影响测试结果，误差范围在±0.8左右，使用寿命比较短，一般在两年之内是比较准确的，使用两年后建议到维修站做一次校准。电极型的测试原理更科学，电极可内藏，可以避免污染，误差范围在±0.2左右，1986年美国雅培公司开发了第一台电化学法血糖仪ExactechPen，接下来的一年，强生Lifescan公司的血糖仪One Touch上市，这种类型的血糖仪因为操作简单、精度高而占领了市场，现在绝大多数糖尿病患者均使用此类型原理的血糖仪。

血糖仪作为一种检测仪器，它的测量精度会随着时间的变化而有所改变，也会因环境的变化而影响到测量精度，定期对使用中的血糖仪进行检测。为了能更好地正确掌握广大糖尿病患者的健康状况，保证此种医疗设备的测量精度有着极其重要意义，目前采用标准物质的检测方法，成本极其昂贵，而且标准物质不易保存，通常需要保存在零下十八度的环境中，使用中很难判定这种标准物质是否存在分解等化学现象，也就很难实现对巨大数量的此类仪器进行普遍的检测工作。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前采用标准物质的检定血糖仪的方法成本极其昂贵，且标准物质不易保存的问题，本发明提供一种家用血糖仪的检定装置及其控制方法。

本发明的家用血糖仪的检定装置，它包括单片机电路、电压基准电路、电流基准电路、第一加法器、第二加法器、电压放大器、电流放大器、第一闭环控制电路、第二闭环控制电路、放大器和A/D转换电路；

单片机电路输出电压信号给电压基准电路，

电压基准电路输出的基准电压信号与第一闭环控制电路输出的反馈电压经第一加法器运算后输出给电压放大器，电压放大器输出电压信号分别给第一闭环控制电路和被测血糖仪；

单片机电路输出电流信号给电流基准电路，

电流基准电路输出的基准电流信号与第二闭环控制电路输出的反馈电流经第二加法器运算后输出给电流放大器，电流放大器输出的电流信号给第二闭环控制电路和被测血糖仪；

被测血糖仪输出的电压信号给放大器，放大器输出的电压信号给A/D转换电路，A/D转换电路输出的数字信号给单片机电路。

它还包括键盘电路，键盘电路的键入信号输出端与单片机电路的键入信号输出端连接。

上述检定装置的控制方法，单片机电路嵌入控制软件，所述控制软件包括如下步骤：

用于接收外部输入的模拟电阻阻值的步骤；

用于接收A/D转换电路输入的被测血糖仪测量电压信号的步骤；

用于根据输入的被测血糖仪测量电压信号，向电压基准电路输出电压信号的步骤；

用于根据向电压基准电路输出电压信号和输入的模拟电阻阻值，向电流基准电路输出电流信号的步骤。

本发明的优点在于，本发明根据家用血糖仪的工作原理，根据被测血糖仪的型号和试纸批号模拟特定的电阻，根据所述电阻向被测血糖仪输出标准电流和标准电压，将血液在试纸上的反应全过程进行复现，待被测血糖仪显示测出的血糖浓度示数，与所述试纸的血糖浓度对比，就检测出被测血糖仪是否准确，本发明的装置结构简单，成本较低，且不需要标准检测物质，则不存在不易保存的问题。

附图说明

图1为本发明的家用血糖仪的检定装置的电气原理示意图。

图2为本发明的家用血糖仪的检定装置的控制方法中模拟电阻的电气原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的家用血糖仪的检定装置，

它包括单片机电路1、电压基准电路2、电流基准电路3、第一加法器4、第二加法器5、电压放大器6、电流放大器7、第一闭环控制电路8、第二闭环控制电路9、放大器10和A/D转换电路11；

单片机电路1输出电压信号给电压基准电路2，

电压基准电路2输出的基准电压信号与第一闭环控制电路8输出的反馈电压经第一加法器4运算后输出给电压放大器6，电压放大器6输出电压信号分别给第一闭环控制电路8和被测血糖仪；

单片机电路1输出电流信号给电流基准电路3，

电流基准电路3输出的基准电流信号与第二闭环控制电路9输出的反馈电流经第二加法器5运算后输出给电流放大器7，电流放大器7输出的电流信号给第二闭环控制电路9和被测血糖仪；

被测血糖仪输出的电压信号给放大器10，放大器10输出的电压信号给A/D转换电路11，A/D转换电路11输出的数字信号给单片机电路1。

主要技术指标：

1.产生电流不确定度0.1％

2.产生电压不确定度0.1％

3.产生电阻不确定度0.1％

4测试家用血糖仪为不确定度1％

5.测量范围：1.0---20.0mmol/L。

6.分辨力：0.1mmol/L。

7.基本误差：±2％。

电压基准电路2和电流基准电路3采用时分割技术，通过单片机电路，对高精度基准电压信号进行斩波分割，由于斩波频率精度可达10^-8，因此可调基准电压信号或基准电流信号的精度能够达到2～5ppm。其稳定度和调节细度决定了本装置的技术等级，是完成该项任务非常关键的一环。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的家用血糖仪的检定装置的进一步限定，它还包括键盘电路12，键盘电路12的键入信号输出端与单片机电路1的键入信号输出端连接。

具体实施方式三：本实施方式是具体实施方式一所述的家用血糖仪的检定装置的控制方法，单片机电路嵌入控制软件，所述控制软件包括如下步骤：

用于接收外部输入的模拟电阻阻值的步骤；

用于接收A/D转换电路11输入的被测血糖仪测量电压信号的步骤；

用于根据输入的被测血糖仪测量电压信号，向电压基准电路2输出电压信号的步骤；

用于根据向电压基准电路2输出电压信号和输入的模拟电阻阻值，向电流基准电路3输出电流信号的步骤。

使用者根据被测血糖仪的型号和试纸批号，输入模拟电阻阻值。

如图2所示，模拟的电阻相当于对电阻R1和R2的设定，可以示作一个有源二端线性网络，当其流过电流时，产生的电压降可以进行设定，且产生的电压降正比于设定值、正比于电流值，此时该装置具有电阻的一切特性，可以被认为是一个模拟等效电阻装置，根据楞次定律，将整个测试仪器看成一点，流出电流一定等于流入电流，电阻R1上电流与电阻R2上电流相等，存在下列关系式：

R＝R1+R2

R：输出电阻

R1：标准电阻

R2：可调电阻

当R＝0时，R1＝-R2，，由此提出“负电阻”的概念，即一个电阻上的压降与其流过电流比值是负时，就看作“负电阻”。

R＝(U1-U2)/I，电阻R1作为标准电阻对输入电流进行精密测试，形成的电压信号为被测血糖仪的基准电压U1，电阻R2的压降U2与电压U1和电阻设定有关，通过设定U2值，既可设定R值，实现标准电阻的输出。

电化学法工作的血糖仪原理是：利用血液中的糖物质在试纸上产生化学反应而生成电流，其电流大小正比于血液中的含糖量，通过对其输出电流的检测，得到血液中糖物质的含量值。本发明装置就是利用输出标准电压、标准电流、标准电阻的方法，准确模拟试纸上化学反应的全过程，因标准电压、标准电流、标准电阻的输出准确度能达到10^-4数量级，远高于家用血糖仪的测试精度，通过准确浮现反应过程，实现了对家用血糖仪的检定测试工作。

在实际检定过程中，将被测血糖仪与本发明的装置连接，当被测血糖仪显示“滴血”时，当开始检定时，所述检定装置根据输入的被测血糖仪的型号和试纸批号，输出事先存入的模拟电阻值。

当被测血糖仪接收到固定电阻时，启动测量程序，进入倒计时，同时发出激励电压，本装置此刻需要接受此电压信号，并同时产生反向电压信号，平衡被测血糖仪所产生的电压，使被测血糖仪能够正常进行下一步工作。

本装置在完成上述两步之后，根据被测血糖仪所需要的检定和测试点，输出恒定的电流信号，在被测血糖仪显示测试结束后，其显示值与设定值进行比较，得到被测血糖仪在该测试点的误差。

反复进行多次测量后，得到被测血糖仪的所有各点测量结果，完成整个测试工作。

本发明是通过标准电流、标准电压、标准电阻的输出，准确模拟电化学原理工作的血糖仪，在血液滴入试纸后产生反应变化的全过程，实现对家用血糖仪进行检测的目的，该仪器具有测量精度高、测量范围广、测量速度快、稳定性好、不需要预热、操作方便等特点。

Claims (3)

1.家用血糖仪的检定装置，其特征在于，它包括单片机电路(1)、电压基准电路(2)、电流基准电路(3)、第一加法器(4)、第二加法器(5)、电压放大器(6)、电流放大器(7)、第一闭环控制电路(8)、第二闭环控制电路(9)、放大器(10)和A/D转换电路(11)；

单片机电路(1)输出电压信号给电压基准电路(2)，

电压基准电路(2)输出的基准电压信号与第一闭环控制电路(8)输出的反馈电压经第一加法器(4)运算后输出给电压放大器(6)，电压放大器(6)输出电压信号分别给第一闭环控制电路(8)和被测血糖仪；

单片机电路(1)输出电流信号给电流基准电路(3)，

电流基准电路(3)输出的基准电流信号与第二闭环控制电路(9)输出的反馈电流经第二加法器(5)运算后输出给电流放大器(7)，电流放大器(7)输出的电流信号给第二闭环控制电路(9)和被测血糖仪；

被测血糖仪输出的电压信号给放大器(10)，放大器(10)输出的电压信号给A/D转换电路(11)，A/D转换电路(11)输出的数字信号给单片机电路(1)。

2.根据权利要求1所述的家用血糖仪的检定装置，其特征在于，它还包括键盘电路(12)，键盘电路(12)的键入信号输出端与单片机电路(1)的键入信号输出端连接。

3.基于权利要求2所述的家用血糖仪的检定装置的控制方法，其特征在于，单片机电路嵌入控制软件，所述控制软件包括如下步骤：

用于接收外部输入的模拟电阻阻值的步骤；

用于接收A/D转换电路(11)输入的被测血糖仪测量电压信号的步骤；

用于根据输入的被测血糖仪测量电压信号，向电压基准电路(2)输出电压信号的步骤；

用于根据向电压基准电路(2)输出电压信号和输入的模拟电阻阻值，向电流基准电路(3)输出电流信号的步骤。

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