CN204882371U - 数字化光电生物传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种精度高，数字化，具备优良的灵敏度和反应特异性、结构简单，便于生产，方便用户使用的数字化光电生物传感器，包括测试片、带微处理器的电路板，电路板上设置有传感器，所述的传感器为颜色传感器；所述的电路板上还设置有LED灯和传输光道，传输光道相对于电路板呈一定倾斜角度。

Description

数字化光电生物传感器

技术领域

本实用新型涉及一种医疗用具领域的传感检测装置，尤其是一种数字化光电生物传感器。

背景技术

目前的光电生物传感检测器与试剂测试片结合进行检测时，颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、篮滤光片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出的模拟信号，需要一个A/D电路进行采样，对该信号进一步量化处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的转换和识别误差，影响了识别的效果。在信号光源上，传统光源使用的是热光源，衰减量大，稳定性差，实际使用过程中需每次使用前要对光源校准，给使用者带来极大的不便。由于上述原因造成的不便与潜在不稳定性隐患，因此，有必要提供一种精度高，数字化，具备优良的灵敏度和反应特异性、结构简单，便于生产，方便用户使用的数字化光电生物传感检测器。

实用新型内容

鉴于现有生物传感器所存在的问题，本实用新型提供了一种精度高，数字化，具备优良的灵敏度和反应特异性、结构简单，便于生产，方便用户使用的数字化光电生物传感器。

本实用新型包含生物传感器试剂测试片、电路板、电路板上的颜色传感器。

本实用新型的原理是：设置有固定在电路板上的颜色传感器和装置在机械光道传输器内的LED灯，在检测时，通过给LED灯加电发光，光亮经过光道传输将光聚焦到测试片，测试片由于与化学物质(或酶)反应而发生颜色差异，当聚焦光照射到检测片上时，因颜色不同所产生的折射量而不同，折射后的光经光道传输至颜色传感器，颜色传感器接收到不同光波后而转换为全数字化的频率值，根据频率值变化量就可分辨出不同浓度测试样本与测试片反应结果，通过电路板上的微处理器处理频率变化量信号，分析信号后就可以定量或半定量的方式计算出测试样本的浓度结果。本实用新型全数字化光电生物传感检测装置可实现对各种化学试剂、生物酶发生反应后有颜色变化的样本快速检测，具有简便快捷、测试精度高、稳定性好等特点。

本实用新型是这样实现的：数字化光电生物传感器，包括测试片、带微处理器的电路板，电路板上设置有传感器，其特征在于，所述的传感器为颜色传感器；所述的电路板上还设置有LED灯和传输光道，传输光道相对于电路板呈一定倾斜角度α。

所述的LED灯和传输光道互相匹配，数量可以是一个或两个。

此检测装置电路板上的颜色传感器镶嵌在检测头上的颜色传感器位置内，LED灯安装在LED灯孔内，通过单片机控制给LED灯和颜色传感器加电工作，让LED灯光线经光学通路聚焦到测试片上，测试片上的折射光经检测头光路传输至颜色传感器接收窗口，颜色传感器接收到光信号经数字量化后，由单片机分析处理就可显示出检测片上的颜色变化量，检测片上颜色变化量随测试样本浓度而变化，由此可得出测试样本的浓度值。

数字化光电生物传感检测器是一种利用可编程数字兼容接口的颜色传感器与光学通路检测头组合对试剂测试片颜色特性分析的设备。由于全数字化光电生物传感检测器用颜色传感器和测试片作为检测元件，将颜色光到频率的转换，可编程数字兼容的颜色传感器把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，是有数字兼容接口的RGB颜色传感器，输出的信号是数字量，可以直接驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其它逻辑电路相连接。由于输出的是数字量，并且能够实现每个颜色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单，精度高，具备优良的灵敏度和反应特异性。因此，颜色传感器和测试片的组合可广泛应用于各种领域，例如医疗/医药(临床化学分析和处置)、生物产业的过程测量、环境测量、食品安全、化学品的稳定性评估、色度计测量应用、彩色打印、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品和印刷材料及数字成像等，并且其应用范围正在不断扩大。特别是，在医疗诊断和食品制造领域，全数字化光电生物传感检测器广泛地用于分析包括血液、尿液、食品添加剂在内的生物样品。

数字化光电生物传感检测器的优势在于体积小，采用经大量实验而设计的光信号传输检测头，输出的是全数字信息，控制电路简单，LED为冷光源，性能稳定，其小型化容易实现，测量信号可稳定获得，及容易实现与各种电子设备的结合。

该检测装置关键点在于光学通路的独特设计，控制角度α就可调整聚焦点的大小及距离。该检测装置设计角度由10°～60°范围内对光路进行控制，从而实现不同要求的设计需要，满足不同使用状态。

综上所诉，本实用新型具有以下优势：

结构简单，开模注塑成型容易，角度控制简单，易于小型化；

聚焦好，光强度大，折射信号强；

信号稳定，全数字化，具备优良的灵敏度和反应特异性，抗干扰强；

极容易实现与各种电子设备的结合，是具有对颜色差异性识别的生物传感器及其检测装置，可用于各种颜色识别分析装置，如光电血糖仪、食用油分析仪、尿液分析仪、血液分析仪等各种电子设备。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，并不构成对本实用新型的限定：

图1为本实用新型的原理图；

图2-1为本实用新型实施例中双灯头的结构示意图立体图；

图2-2为本实用新型实施例中双灯头的结构示意图侧视图；

图3-1为本实用新型实施例中单灯头的结构示意图正视图；

图3-2为本实用新型实施例中单灯头的结构示意图侧视图；

图中：1，测试片；2，电路板；3，颜色传感器；4，LED灯；5，传输光道。

具体实施方式

本实用新型包括固定在电路板1上的颜色传感器3和传输光道5内的LED灯4，在检测时，通过给LED灯4加电发光，光亮经过传输光道5将光聚焦到已放置测试样本的测试片1，测试样本由于与化学物质(或酶)反应而发生颜色差异，当聚焦光照射到检测片1上时，因颜色不同所产生的反射量而不同，反射后的光经传输光道5至颜色传感器3，颜色传感器接收到不同光波后而转换为数字化的频率值，根据频率值变化量就可分辨出不同浓度测试样本与测试片反应结果，通过电路板上的微处理器处理频率变化量信号，分析信号后就可以定量或半定量的方式计算出测试样本的浓度结果。

Claims (1)

1.数字化光电生物传感器，包括测试片、带微处理器的电路板，电路板上设置有传感器，其特征在于，所述的传感器为颜色传感器；所述的电路板上还设置有LED灯和传输光道，传输光道相对于电路板呈一定倾斜角度。