CN113324964A - 一种简易用于荧光检测定性分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易用于荧光检测定性分析装置，包括荧光检测仪和试剂条，荧光检测仪的检测光源设置在试剂条的下方，通过向上透光实现试剂条检测，试剂条上方的测试线和控制线位置均设有光电二极管，荧光定性分析装置还包括光电系统模块、ARM处理器模块、电源管理模块，电源管理模块给光电系统模块和ARM处理器模块供电，使得光电系统模块提供给检测光源恒定的电流，光电二极管接受试剂条向上发出的光电信号并经光电系统模块将光电信号转换成稳定的模拟电压信号，模拟电压信号输入到ARM处理器模块的二路ADC接口，所述ARM处理器模块根据二路模拟通道ADC采集数据处理得到定性检测结果。本发明解决和克服现有荧光定量分析仪和可视化荧光检测仪的不足。

Description

一种简易用于荧光检测定性分析装置

技术领域

本发明涉及即时检验领域，具体涉及一种简易用于荧光检测定性分析装置。

背景技术

近年来，POCT(point-of-care testing，即时检验)市场快速发展，欧美市场POCT年化复合增速超过8％，而中国POCT市场尚处于发展初期，年增速30％以上。而荧光免疫层析作为近年来兴起的快速诊断方法，荧光免疫层析保留了胶体金免疫层析技术操作简便、检测快速、便携性强的优点，又能体现荧光检测的高度灵敏的优点。尤其是铕标记的时间分辨荧光检测，灵敏度大幅提升，目前已经广泛应用于POCT领域。但是，在POCT检测的项目中，有很多是定性的检测，比如，病原体检测，只是yes和no的关系。还需要一种既简便又灵敏的荧光检测装置。

现有市场上荧光试剂条检测产品，采用荧光定量检测，使用繁琐,可操作性不理想，检测前要制作标准曲线。而标准曲线的核心问题需要解决，就是能找到确切浓度的标准物质或标准品。还有标准系列和待测物质一定要有相同和一致的基体，因为样品基体可能会干扰仪器的响应，从这个意义上讲，样品的前处理实际就是提供标准和样品同样的基体环境，尽量祛除干扰基体。所以最好的标准系列应该是样品基体匹配的标准系列。对于分析定量来说，如果标线没有做好，那么即使前处理做的再好，回收率再好，也会使你的结论失去一定的参考价值。也失去了与其他人员测试数据的可比性，要做好定量工作除了仪器正常外，也要配制好一条好的标线，制作时又要注意以下事项：(1)首先尽量选取有证书的标准物质，不管是直接要用的母液还是要配置成母液的其他物质(如固体，粉末等)。选取有证书的标准物质是为了大家都有一个共同的基准(量值溯源)。如果实在是在没有证书的母液条件下，就用有证书的其他物质来配置。如果有就最好用有证书的物质，因为自己配置的母液会带来一定的误差。(2)在配置时要把所有要用到的工具(容量瓶、移液枪、移液管等)进行校正，最好拿到国家计量中心或有资质的部门校正。有校正能力的实验室也可自己校正。(3)防止污染，要洗净所要用到的工具，对于离子色谱来说，主要使用去离子水清洗。(4)配制好标液后，及时上机，避免有的物质不稳定或易被污染。(5)选取合适的方程。根据物质的和检测器的特性，选取合适的线性方程。(比如是否要强制过原点，是直线还是二次方程等)。(6)检查线性是否合格。除线性本身的一些参数：RSD值是否小于一定值比如(5％)，线性相关系数是否达到比如四个九以上，如果不是强行过原点的一次方程的节距是否合理等外，还要检查浓度的准确性，因为一定浓度的母液，按一定比例稀释都可成一定线性的，但浓度就不一定就是所需要的，所以光看线性好，是不能代表所做的标线就是合格的。(7)标线的准确性除仪器自身的回收率、响应值等相关外，另外还要做到；①不同的人员配置标线和QC；②防止母液是否有问题，要做标液的新旧对比或者不同的牌子的有证标准物质(参考物质)进行监控和或使用或次级标准物质(参考物质)开展内部质量控制；③参加实验室间的比对或能力验证；④使用相同或不同方法进行重复检测或校准；⑤对存留物品进行再检测或再校准。(8)标线合格后，还要通过QC等观察标线的使用寿命。

综上所述，现有的荧光检测仪，需要专业性强，定标取样也容易误差，被测物质的准确性不稳定，经常出现假阳或假阴的现象，试剂条的制备批间差影响的因素也很大等。在测试过程中，由于多重因素影响，很难判断哪个因素造成。

发明内容

鉴于目前现有的荧光检测仪存在的上述不足，本发明提供一种简易用于荧光检测定性分析装置，能够达到操作简单、快速显示检测结果、不需要人眼来判断结果以及通过算法对检测结果进行判断的效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种简易用于荧光检测定性分析装置，包括荧光检测仪和试剂条，所述荧光检测仪的检测光源设置在试剂条的下方，通过向上透光实现试剂条检测，所述试剂条上方的测试线和控制线位置均设有光电二极管，所述荧光定性分析装置还包括光电系统模块、ARM处理器模块、电源管理模块，所述电源管理模块给光电系统模块和ARM处理器模块供电，使得光电系统模块提供给检测光源恒定的电流，光电二极管接受试剂条向上发出的光电信号并经光电系统模块将光电信号转换成稳定的模拟电压信号，模拟电压信号输入到ARM处理器模块的二路ADC接口，所述ARM处理器模块根据二路模拟通道ADC采集数据处理得到定性检测结果。

依照本发明的一个方面，激发光单元，用于提供检测光源恒定的电流；

荧光接收单元，用于将光电信号转换成稳定的模拟电压信号。

依照本发明的一个方面，所述试剂条通过试剂条载体设置在荧光检测仪内。

依照本发明的一个方面，两个所述光电二极管分别设置在电路板同一面的两边。

依照本发明的一个方面，所述试剂条的检测窗口的中心位置到试剂条载体的末端的长度固定。

依照本发明的一个方面，所述ARM处理器模块采用程序设计自动完成相应的逻辑关系。

依照本发明的一个方面，两个所述光电二极管采用二路模拟通道ADC采集，所述二路模拟通道ADC采集使用独立模式，在软件编程上，首先初始化ADC的GPIO和ADC工作参数，然后配置DMA的工作参数，再读取ADC采集的数据。

依照本发明的一个方面，所述二路模拟通道ADC采集为ADC采集通道编程，所述ADC采集通道编程为采集一次，即刻停止采集，使读取的数据在激发光发射的瞬间，荧光值被读取出来。

依照本发明的一个方面，所述通讯接口为蓝牙接线端子，所述蓝牙接线端子与HC06蓝牙模块连接。

依照本发明的一个方面，所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线和控制线位置还设有滤光片。

依照本发明的一个方面，两个所述光电二极管采用贴片式雪崩二极管。

本发明实施的优点：

(1)采用两个光电二极管分别接受测试线(检测区)和控制线(质控区)处荧光发射的红光信号，光电二极管经过光电系统模块将微弱光电流转换为模拟量电压信号，输入到ARM处理器模块的二路ADC接口，通过软件的逻辑算法快速、简单和及时得出定性检测结果。

(2)采用所述试剂条通过试剂条载体设置在荧光检测仪内，其可以实现不同中规格尺寸的试剂条用于本申请的荧光定性分析装置进行检测；

(3)所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线和控制线位置均设有光电二极管，其可以准确检测到相应的测试线和控制线的荧光强度；

(4)具有与手机和电脑的蓝牙无线通讯功能，功能扩展可在上位机实现，并随着需求的增加而扩增。

(5)可以广泛应用于定性分析并需要快速和及时的检测结果的领域；

(6)检测的结果可靠和准确，克服了测试结果的假阳和假阴现象；

(7)通过简单的光路结构就能达到有效的光电信号采集；

(8)没有昂贵的微流控芯片和光电倍增管，成本低且效能高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置的电路原理框图；

图2为本发明所述的激发光单元的电路图；

图3为本发明所述的试剂条的结构示意图；

图4为本发明所述的两个光电二极管对应的二路光电调理电路图；

图5为本发明所述的ARM处理器模块的电路图；

图6为本发明所述的项目卡的电路图；

图7为本发明所述的荧光定性分析装置的执行检测电路图；

图8为本发明所述的电源管理模块的电路图；

图9为本发明所述的OLED显示屏的电路图；

图10为本发明所述的OLED显示屏上的电量大小采集和蓝牙串口的电路图；

图11为本发明所述的蓝牙接线电路图；

图12为本发明所述的SPP软件的界面示意图；

图13为本发明所述的一种荧光检测仪的结构示意图。

附图标记说明：1、光电系统模块；2、ARM处理器模块；3、电源管理模块；4、操作控制接口；5、OLED显示屏；6、通讯接口；7、PCV基底；8、样品垫；9、吸水垫；10、金垫；11、NC膜；12、测试线；13、控制线；14、试剂条；15、试剂条载体；16、电池；17、紫外LED灯；18、电路板；19、按键板；20、显示面板；21、光电二极管；22、滤光片；23、项目卡接口。

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做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。

实施例1

光电系统模块1包括激发光单元和荧光接收单元；其中，

光电系统中的激发光单元用于提供恒定电流，采用1W紫外光LED，电路设计上采取恒流措施，具体如图2所示：芯片U3的型号为LM317，芯片U3、电容C8和电阻R8组成提供了紫外光LED(检测光源)恒定电流，使紫外光LED得发射光强度保持恒定，提高检测准确性；电阻R9、电阻R10、MOSFET管Q1来控制激发紫外光LED的开启与关闭，控制信号为PA15，当PA15为高电平时，紫外光LED导通，电流大小保持恒定；当PA15为低电平时，紫外光LED截止。

其中，如图3所示，试剂条包括透明PVC基底7，所述透明PCV基底上设有样品垫8和吸水垫9，所述样品垫8和吸水垫9分别设置在所述透明PCV基底两端，所述样品垫8和吸水垫9之间设有NC膜11，所述NC膜11一端嵌入所述吸水垫9下方，所述NC膜11另一端通过金垫10嵌入样品垫8下方，所述NC膜11上近金垫10端划设有测试线12，所述NC膜11上近吸水垫9端划设有控制线13，所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线12和控制线13位置均设有光电二极管，两个所述的光电二极管分别位于测试线12和控制线13的上方，所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线12和控制线13位置还设有滤光片，所述滤光片位于所述光电二极管的下方。

其中，紫外光LED为激发光路的光源，激发光路经滤光片从试剂条下往上照射，激发光路通过试剂条外壳的透明PVC基底7，穿过透明PVC基底7，照射在NC膜11上，如图3所示，在测试线12和控制线13激发出615nm荧光发射光，此反射光通过滤光片滤除615nm光外的波长光后照射到光电二极管上，其中，滤光片的作用是用于防止其它波长光的影响。

其中，如图13所示为荧光检测仪的结构示意图，试剂条14设置在试剂条载体15内，试剂条载体15上对应试剂条14测试线12和控制线13的位置设置有光电二极管21，荧光检测仪设有紫外LED灯17提供检测光源，检测光源从下往上依次穿过透明PCV基底7、NC膜11、测试线12和控制线13、滤光片22、光电二极管21，光电二极管21设置在电路板18上，电路板18上方连接有按键板19，电路板18还电性连接有电池16、紫外LED灯17、项目卡接口23和OLED显示屏5，荧光检测仪的外壳上对应OLED显示屏5的上方设有显示面板20。当试剂条载体14推入荧光检测仪后，按下按键板19，紫外LED灯17开启，检测光源从下而上沿着直线依次经过透明PCV基底7、NC膜11、测试线12和控制线13、滤光片23、光电二极管21，光电二极管21接受试剂条向上发出的光电信号并经光电系统模块1将光电信号转换成稳定的模拟电压信号，模拟电压信号输入到ARM处理器模块2的二路ADC接口，所述ARM处理器模块2根据二路模拟通道ADC采集数据处理得到定性检测结果。

其中，光电系统模块，用于提供检测光源恒定的电流并将光电二极管的光电信号转换成稳定的模拟电压信号；

ARM处理器模块，对模拟电压信号进行ADC处理、确定检测项目以及将模拟量电压信号转换成数字量作为判断阴阳性的阈值；

电源管理模块，用于给光电系统模块和ARM处理器模块供电；

操作控制接口，用于接入电源和检测项目；

OLED显示屏，用于显示阈值、检测结果以及检测项目或显示项目卡未插入提示；

通讯接口，用于与电脑或手机的上位机通讯，传输下位机检测的数据，以便上位机上进行算法编程。

其中，两个所述光电二极管分别设置在电路板同一面的两边，其目的是保证电路板的同一面的以便是数字电路，另一边是模拟电路，从而有效防止模拟量与数字量之间的干扰，接地部分开分开通过零欧电阻连接，具体如图5中的电阻R11所示。

其中，两个光电二极管之间的距离要与试剂条上的测试线12和控制线13之间的距离保持一致，其目的是确保检测精度高。

光电系统中的荧光接收单元，用于将光电信号转换成稳定的模拟电压信号。光电二极管采用雪崩二极管，如图4所示，两个光电二极管对应的二路光电调理电路，两个光电二极管分别为PD和1PD，二路光电调理电路由单运算放大器U1、电阻R15、电阻R16、电阻R17和单运算放大器1U1、电阻1R15、电阻1R16、电阻1R17组成T型网络放大电路，分别对光电二极管PD和1PD对应的二路光电信号进行电流电压转换，其中，电阻网络阻值的不同决定放大器的增益，这种电阻比值结构可以确保放大器精度高，稳定性好。光电转换的模拟电压信号经过双运算放大器U8和1U8中的U8B、R18、R19、R20和1U8B、1R18、1R19、1R20分别组成比例放大器单元，对电压信号进行模拟放大。由U8A与1U8A运算放大器组成电压跟随器，满足ARM处理器模块2(单片机ARM芯片)的I/O输入阻抗。电路中电容C11、1C11作为防交流干扰，稳定放大器工作。电容C9、C10、C12、1C9、1C10、1C12为电源滤波有效抗EMI干扰，电容C13、1C13模拟量输出滤波。二路光电二极管接收到荧光信号经过上述前处理后得到与荧光强度变化的模拟电压，输出端口PA0和PA1，为ARM处理器模块2(单片机ARM芯片)I/O模拟量输入口。

实施例2

如图5所示为ARM处理器模块2(单片机ARM芯片U4)，ARM处理器模块2(单片机ARM芯片U4)采用STM32F103C8T6，是一款基于ARMCortex-M内核STM32系列的32位的RISC内核，工作频率为36MHz，内置高速存储器，存储器容量是64KB和16K字节的SRAM，增强的I/O端口和联接到两条APB总线的外设。标准的通信接口I²C、SPI和USART，包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，1个USB和CAN接口。供电电压2V～3.6V，包含工作温度为-40℃～85℃的范围，符合要求的微控制器。二路模拟通道ADC采集使用独立模式，软件编程上，首先初始化ADC的GPIO和ADC工作参数，然后配置DMA的工作参数，再读取ADC采集的数据。ADC转换结果数据采用DMA方式传输到指定的存储器，这样传输方式更加高效方便。由于试剂条上的荧光微球，接受365nm的紫外光激发后，荧光强度会随着激发时间的长短和激发次数而减弱。因此在软件设计上，ADC采集通道编程，采用采集一次，即刻停止采集，使读取的数据在激发光发射的瞬时，荧光值被读出，确保被测试剂条上的荧光微球未被减，达到检测的准确性。

图6中的P4是项目卡接口，是用于检测不同项目，读取项目的阈值，在显示屏上显示被测项目名称，从而有效区分项目。实现这样的功能，硬件上采用简单可靠，在项目卡内装上电阻R26，当项目卡插入后与荧光定性分析装置内的电路连接，PB13为插入信号输出，输入给ARM处理器模块2(单片机ARM芯片U4)，ARM处理器模块2接收的PB13信号，知道项目卡插入就绪。同时PA3得到的电压信号，输入到微控制器(ARM处理器模块2)ADC第3通道，将模拟量电压转换成数字量，并对应定义在寄存器内，作为判断阴阳性的阈值。通过程序设计，自动完成相应的逻辑关系，除此之外设计了在未插入项目开，OLED显示屏5的开机屏幕上会显示“插入项目卡”，未插入项目卡不能检测，只有在插入项目卡后，检测键才能起作用。当项目卡插入后，屏幕上会显示项目名称和阈值，就能知道检测的试剂项目是否正确，避免检测错误。在当前项目测试完成后，换另一种项目检测时，必需拔出项目卡，插入新项目卡。此时程序自动检测到新项目，检测时按新的程序的逻辑关系执行，确保检测便捷性。

实施例3

操作控制接口4由K2和K3按键完成，如图7和图8所示：K3功能是仪器的电源开关，K2功能是执行检测，控制原理K2检测键在项目已插入后，被测试剂条插入仪器内时按下，程序进入检测程序执行，激发二极管(紫外光LED)点亮，试剂条上的测试线12和控制线13激发出荧光，光电二极管分别接受到测试线12和控制线13上荧光信号，程序经过逻辑算法，得出检测结果，同时OLED显示屏5上显示被测项目和检测的结果。

K3开机键它由D1和D2组成了与PB15微控制器(ARM处理器模块2)I/O输出开关信号逻辑或的关系。如下附图8所示；由Q6、Q7、R3、R4、R5组成了电源的开与关。关机状态，K3键没按下D1端是高电平，Q7是P沟道MOSFET，电源通过R3到Q7栅极为高电平，Q7漏极与源极无电流通过，相当于开关打开。开机过程，按下K3键D1被拉下为低电，此时电源通过R3到Q7栅极为低电平，Q7的漏极与源极导通，相当于开关闭合，此时电路得电，按下此键〉1秒，微控制器(ARM处理器模块2)开始运行，微控制器(ARM处理器模块2)I/O输出PA12为高电平，Q6是N沟道MOSFET管，Q6栅极为高电平，Q6的漏极与源极导通，确保Q7栅极维持在低电平，此刻K3按键释放，开机过程结束。同时微控制器(ARM处理器模块2)执行程序，并自动检测到项目卡，屏幕上显示项目名称和阈值，检测状态就绪。

实施例4

图9中的P1为OLED的7脚接口，连接1.3寸的OLED显示屏5，它是有机发光二极管又称为有机电激光显示，显示技术具有自发光的特性，采用非常簿的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且显示屏幕可视脚度大，功耗低。由于同时具备自发光。不需背光源，只上电不会点亮显示屏，只有驱动程序和接线正确才会点亮，对比度高、厚度簿、视角广、反应速度快、可用于挠曲面板，使用温度范围广，结构及制程简单等特点。

OLED显示屏5采用3.3V供电，数据线D0与微控制器SPL-CLK定义I/O端口PB3，D1与微控制器SPL-MOSI定义I/O端口PB4，RES与微控制器定义I/O端口PB5，DC与微控制器定义I/O端口PB6，CS与微控制器SPL-CS定义I/O端口PB7。

本发明OLED显示屏5界面显示开机LOGO，电量指示、项目和阈值、检测项目和检测结果、项目卡未插入提示。按编制的程序执行并将运行的状态和数据显示在OLED显示屏5上。

开机LOGO，采取图片取模，在图片取模的时候图片格式必须为单色位图，其它格式的不支持，用电脑自带的画图软件打开图片，然后另存为单色位图，再取模就可以了。图片最大为128x64；还有因为单色OLED显示屏5是通过页操作的，一页刚好为8行；所以在图片取模的时候最好是图片高度为8的整数倍。

电量指示也是采用图片取模，电池框和电量小块，电量小块充满电池框表示电量为100％，依次为75％、50％、25％。电量大小的采集如图10所示：由电阻R1、R2和R28组成，当按下电源开关后，电路得电微控制器(ARM处理器模块2)I/O端PA9拉下低电平，电源电压经过R1和R2分压通过R28电阻输出到微控制器I/O端PA2，而PA2的电压大小直接反应了电池电压的高低，作为模拟量输入，进行ADC转换。由程序完成4档电量的逻辑判断，并显示在屏幕上，提供电量指示信息。在R1和R2分压电路中，R2一端没有直接接地GND，而是连接到微控制器I/O的PA9上，其目的是为了当电源开关没有合上时，减小由于R1、R2电源回路有电流不断流过，电池的电量将在仪器没有工作的状态下不断损耗。电源没有合上，微控制器I/O的PB9上对地电阻大于100M，这样电池的损耗电流非常小，延长了电池使用寿命。

项目和阈值、检测项目和检测结果、项目卡未插入提示采用文字取模。项目和阈值的界面，由项目卡的数据决定，不同的项目卡，程序自动识别，由程序的逻辑判断在屏幕上显示项目和阈值。检测项目和检测结果的界面，检测项目是由项目卡决定，检测结果是由被试剂条内物质含量决定表现为试剂条中的测试线12上的荧光强度，如物质含量超过该物质的阈值，结果显示阳性，如果物质含量低于该物质的阈值，结果显示为阴性。显示结果为无效则有被测试剂条中的控制线13上的荧光强度决定，如果控制线13上的荧光强度为零，不管测试线12上有无荧光值，都视为无效，界面显示无效。

项目卡未插入提示界面，在进行检测时，如项目卡未插入，就会被程序检测到，显示屏幕上就会出现提示信息，只有插入项目卡后，才能执行检测。

实施例5

通讯接口6主要用于与电脑和手机的上位机通信，传输下位机检测的数据，便于上位机上进行算法编程，实现人机界面控制。本发明采用蓝牙无线通信。图11中的P2是蓝牙的接线端子与HC06蓝牙模块连接。此模块是专为智能无线数据传输而打造的SPP+BLE双模蓝牙。支持UART接口和SPP3.0+BLE4.2蓝牙串口协议，功耗低和收发灵敏度高。如图10所示为蓝牙串口电路图，它与图11中的P2端子连接分别为VDD3V3与P2的4脚3.3V连接，GND与P2的3脚GND连接，UART-TX与P2的1脚RX连接，UART-RX与P2的2脚TX连接。当电源合上后，蓝牙开始运行，在不配对的情况下，就是AT模式，AT指令只能在模块未连接状态下才能生效，一旦蓝牙模块与电脑或手机连接上，蓝牙模块就进入数据透传模式。此模块波特率支持2400、4800、9600、38400、57600、115200bps。参数设置上与本仪器的波特率要一致，选择115200bps，不同的波特率不能传输或出现乱码。

采用蓝牙串口助手SPP软件，它是一款专为安卓手机设计的蓝牙串口调试工具，主要用于两个不同设备之间的数据传输，帮助建立完整的通信路径。手机上要显示仪器检测结果，在手机上下载SPP软件，如图12所示：在软件的首选项中将服务器模式选勾，自动连接选勾，字符集选择GB223，中文显示模式，其它项默认。仪器检测传输到手机的检测结果，手机上分别显示检测结果，测试线12T值、控制线13C值及T/C比值。此外项目和阈值，提示插入项目卡，都在程序的编译中，在手机屏幕上显示。

实施例6

电源管理模块3如图8所示，它是由3节5号电池串联而成，电压为4.5V。F1为自恢复熔断丝，保护由于元器件损坏造成电路短路的现象，Q6与Q7是电源的开关控制，由电源芯片U1型号为LN3608对电池电压进行升压。LN3608是一款微小型、高效率、升压型DC/DC调整器。电路由电流PWM控制环路、误差放大器、斜波补偿电路、比较器和功率开关等模块组成。此芯片可在较宽负载范围内高效稳定的工作，内置一个4A的功率开关和启动保护电路，高达93％的转换效率能够高效的延长电池使用寿命。输出电压由电阻R6和R7的分压决定，通过调整R7的阻值使输出电压为5V。输入输出电容C1、C2、C3的容量大于22uF以上，可以得到更小的输出纹波。电感L的DCR电阻要小以确保电路运行的高效，二极管Z是续流作用，选择快速响应的肖特基二极管，正向压降越低则负载效率越高。但续流二极管的反向耐压要只够高，大于2倍的输出电压，以防止反向漏电或者击穿。电路布线时输入电容和输出电容尽可能靠近芯片引脚，从电池到电感L再到输出的功率通路，走线尽可能短而粗，SW引脚有高频开关信号，尽量远离或隔离，特别远离微控制器芯片。提供微控制器芯片的电源为3.3V，由降压电源芯片U2型号为AMS1117-3.3完成，此芯片是一个正向低压降稳压器，在1A电流下压降为1.2V，具有1％的精度，内置过热保护和限流电路，可靠提供微控制器(ARM处理器模块2)的电源供给。

实施例7

项目卡是区分不同被检测的物质，也就是不同物质配由不同项目卡，它是用于区分物质的阈值，在电路上通过电阻分压来得到不同的电压值，由微控制器ADC转换为数字量，此值定义为被测物质的阈值。项目卡的外形和内部结构，如图6所示，分压电阻焊接在内部的接线片上，盖上外壳，完成项目卡的制作。

此外，本发明荧光检测仪的试剂条载体用于适合几种试剂条的使用，试剂条载体为黑色外壳，所述试剂条载体上设有插入限位和遮光盖，外面的光经过黑色外壳和遮光盖大大消减，降低了外面光对检测准确性的影响。试剂条载体可放入三种规格尺寸的试剂条，设计多用途试剂条载体的关键是每种试剂条检测窗口的中心位置到试剂条载体的未端的长度一致，也就是试剂条测试线12和控制线13的三种试剂条都在同一位置，就能确保三种试剂条都可以使用。设计方法将最长的试剂条尺寸，设计为试剂条载体顶端长度，定位好窗口中心尺寸，较短尺寸试剂条，由窗口中心位定位到离试剂条载体顶端的距离，在此处的试剂条载体两边增加挡片，挡片的厚度刚好能放入长试剂条，太厚放置不下长试剂条。厚度要既能挡住较短试剂条，又能放置长试剂条，从而实现多用途试剂条检测的功能。

本发明实施的优点：通过上述的方案，可达到：

(1)采用两个光电二极管分别接受测试线(检测区)和控制线(质控区)处荧光发射的红光信号，光电二极管经过光电系统模块将微弱光电流转换为模拟量电压信号，输入到ARM处理器模块的二路ADC接口，通过软件的逻辑算法快速、简单和及时得出定性检测结果。

(2)采用所述试剂条通过试剂条载体设置在荧光检测仪内，其可以实现不同中规格尺寸的试剂条用于本申请的荧光定性分析装置进行检测；

(3)所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线和控制线位置均设有光电二极管，其可以准确检测到相应的测试线和控制线的荧光强度；

具有与手机和电脑的蓝牙无线通讯功能，功能扩展可在上位机实现，并随着需求的增加而扩增。

(4)可以广泛应用于定性分析并需要快速和及时的检测结果的领域；

(5)检测的结果可靠和准确，克服了测试结果的假阳和假阴现象；

(6)通过简单的光路结构就能达到有效的光电信号采集；

(7)没有昂贵的微流控芯片和光电倍增管，成本低且效能高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：包括荧光检测仪和试剂条，所述荧光检测仪的检测光源设置在试剂条的下方，通过向上透光实现试剂条检测，所述试剂条上方的测试线和控制线位置均设有光电二极管，所述荧光定性分析装置还包括光电系统模块、ARM处理器模块、电源管理模块，所述电源管理模块给光电系统模块和ARM处理器模块供电，使得光电系统模块提供给检测光源恒定的电流，光电二极管接受试剂条向上发出的光电信号并经光电系统模块将光电信号转换成稳定的模拟电压信号，模拟电压信号输入到ARM处理器模块的二路ADC接口，所述ARM处理器模块根据二路模拟通道ADC采集数据处理得到定性检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述光电系统模块包括：

激发光单元，用于提供检测光源恒定的电流；

荧光接收单元，用于将光电信号转换成稳定的模拟电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述试剂条通过试剂条载体设置在荧光检测仪内。

4.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：两个所述光电二极管分别设置在电路板同一面的两边。

5.根据权利要求3所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述试剂条的检测窗口的中心位置到试剂条载体的末端的长度固定。

6.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述ARM处理器模块采用程序设计自动完成相应的逻辑关系。

7.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：两个所述光电二极管采用二路模拟通道ADC采集，所述二路模拟通道ADC采集使用独立模式，在软件编程上，首先初始化ADC的GPIO和ADC工作参数，然后配置DMA的工作参数，再读取ADC采集的数据。

8.根据权利要求7所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述二路模拟通道ADC采集为ADC采集通道编程，所述ADC采集通道编程为采集一次，即刻停止采集，使读取的数据在激发光发射的瞬间，荧光值被读取出来。

9.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述通讯接口为蓝牙接线端子，所述蓝牙接线端子与HC06蓝牙模块连接。

10.根据权利要求1所述的一种简易用于荧光检测定性分析装置，其特征在于：所述试剂条载体正面对应的试剂条的测试线和控制线位置还设有滤光片。

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