CN206400016U - 一种血糖仪校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种血糖仪校准装置，包括调试接头，调试接头连接到血糖仪相应的测试点。还包括通讯电路、测量电路、电阻条电路。测量电路由调试接头接收血糖仪的输出激励电压，得到输出激励电压的测量电压值，并通过通讯电路发送到血糖仪。血糖仪接收到通讯电路发出的测量电压值后与其内部预设的输出激励电压值进行比较，根据比较的结果对血糖仪进行相应的调试，使其达到合理的误差范围。当激励电压校准完成后，该装置通过开关电路将已知参数值的模拟电阻通过电阻条电路接入血糖仪，由血糖仪检测电阻条电路的检测电阻值，比较检测电阻值与电阻条电路的实际值，根据两者之间的数值差调节反馈系数，校准血糖仪的反馈系数。

Description

一种血糖仪校准装置

技术领域

本实用新型涉及血糖仪调试技术领域，更进一步地说是涉及一种血糖仪校准装置。

背景技术

由于血糖仪中元器件性能参数误差的影响，在出厂前需要对其精度进行调试，血糖测试系统中需要仪器对试纸传感器电极施加准确稳定的激励电压，分别调试每台仪器的激励电压；同时仪器内部的电路中还需要校准电流电压转换电路的反馈系数。血糖仪内部有测量电路，测量电路中包含电阻，由于该电阻的阻值精度问题，会导致血糖仪的测量值与理论值存在偏差。因此，每个血糖仪都需要一个与该电阻对应的反馈系数，以对测量值进行校准，降低或消除该电阻精度问题带来的测量偏差。

现有的调整血糖仪激励电压的方法是使用高精度万用表测量血糖仪当前的激励电压，并通过手动方式将检测的激励电压值输入血糖仪内；激励电压的调试在血糖仪内完成，接收检测电压值与内部预设的电压值相互比较进行调试。

现有的调整血糖仪电流电压转换电路的反馈系数的方法是，在仪器的试纸传感器插座中手动插入已知参数的高精度校准电阻条；血糖仪检测得到电阻值，与电阻条的真实电阻值相互比较以调节反馈系数。

目前的测试方法具有很多不足之处，首先，由于每台仪器的都需要校准激励电压和修正反馈系数，均需手动测量和调试各点的激励电压，同时手动插拔高精度校准电阻条的工作效率低下，降低仪器的生产效率。其次，手动调试需要增加额外的工位，还需要专门培训才能熟练掌握整个调试流程，增加了不必要的成本。再次，手动调试易引入人为操作失误而导致的误差，调试过程使用的工具也需定时校准，否则容易因测量仪器失效而导致调试失败。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够自动校准血糖仪的仪器，是目前本领域的技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种血糖仪校准装置，能够实现自动调节的目的，不需人工使用万用表测试并调节血糖仪，血糖仪调试的效率更高。具体方案如下：

一种血糖仪校准装置，包括：

用于接入所述血糖仪激励电压输出端的调试接头；

通过所述调试接头接收所述输出激励电压、并获取所述输出激励电压的测量电压值的测量电路；

用于将所述测量电压值发送至所述血糖仪的通讯电路；

能够接入所述调试接头的电阻条电路，所述电阻条电路由开关电路控制接入与否，所述电阻条电路中设置参数值已知的模拟电阻。

可选地，所述测量电路包括交流激励电压校准电路和直流激励电压校准电路；所述交流激励电压校准电路用于校准所述血糖仪的交流激励电压，所述直流激励电压校准电路用于校准所述血糖仪的直流激励电压。

可选地，所述调试接头至少设置四个连接所述血糖仪的针脚，所述针脚分别用于接通调试所述血糖仪的交流激励电压、交流反馈系数、直流激励电压和直流反馈系数的电路。

可选地，还包括用于检测所述血糖仪电流的功耗测量电路，所述功耗测量电路包括用于接入所述血糖仪的仪表运算放大器和采样电阻。

可选地，还包括用于显示测试结果的LCD显示器，所述LCD显示器由微处理器显示电路控制；还包括按键输入电路。

可选地，所述模数转换电路的字长大于或等于16位；所述测量电路通过基准源电路作为检测标准。

可选地，所述测量电路能够获取所述输出激励电压的模拟电压值；所述模拟电压值经运算放大电路放大；被放大的所述模拟电压值通过模数转换电路转换为数字电压值；所述数字电压值由所述通讯电路发送至所述血糖仪。

可选地，所述通讯电路通过微处理器通讯，由所述微处理器控制。

可选地，还包括温度传感器和用于夹持固定血糖仪的夹具，所述调试接头设置于所述夹具上。

本实用新型提供了一种血糖仪校准装置，包括调试接头，调试接头连接到血糖仪相应的测试点，用于接收血糖仪输出激励电压。还包括通讯电路、测量电路、电阻条电路。测量电路由调试接头接收血糖仪的输出激励电压，得到输出激励电压的测量电压值，并通过通讯电路发送到血糖仪。血糖仪接收到通讯电路发出的测量电压值后与其内部预设的输出激励电压值进行比较，根据比较的结果对血糖仪进行相应的调试，使其达到合理的误差范围。

当激励电压校准完成后，该装置通过开关电路自动将已知参数值的模拟电阻通过电阻条电路接入血糖仪，由血糖仪检测电阻条电路的检测电阻值，比较检测电阻值与电阻条电路的实际值，根据两者之间的数值差调节反馈系数，校准血糖仪的反馈系数。

在使用血糖仪校准装置时，先将调试接头接在对应的测试点上，由血糖仪依次序分别调试激励电压和反馈系数。采用本装置不需人工使用万用表测试并调节血糖仪，能够实现自动调节的目的，提高调试的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的血糖仪校准装置虚拟装置图；

图2为检测过程的流程图；

图3为自检过程的流程图。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种血糖仪校准装置，能够实现自动调节的目的，不需人工使用万用表测试并调节血糖仪，血糖仪调试的效率更高。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的血糖仪校准装置进行详细的介绍说明。

本实用新型提供了一种血糖仪校准装置，如图1所示，为本实用新型提供的血糖仪校准装置电路系数的虚拟装置图，小箭头表示电路连接，大箭头表示信号传递方向。该装置主要分为工装部分和电路系统部分，工装部分包括夹具和调试接头，其中夹具用于夹持固定血糖仪，调试接头设置在夹具上，能够与血糖仪上特定的待测位置接触，通过调试接头接收血糖仪的输出激励电压。

电路系统用于校准血糖仪的激励电压和反馈系数，其中电路系统又包括通讯电路、测量电路和电阻条电路等。更具体地又包括电源电路，电源电路为整个电路系统的各个组件提供电源，调试接头和通讯电路与测量电路连接，调试接头接收血糖仪所产生的实际输出激励电压，通过测量电路测量输出激励电压的测量电压值，最后将测量电压值通过通讯电路发送给血糖仪。更具体地过程是，通过测量电路测量输出激励电压的模拟电压值，并由运算放大电路将得到的模拟电压值放大，放大后的模拟电压值通过模数转换电路转换为数字电压值，由通讯电路将此数字电压值发送给血糖仪。因此上述的测量电压值包括了模拟电压值、模拟电压值放大、放大的模拟电压值转换为数字电压值等一系列过程。

在测量过程中，依据基准源电路作为检测参考。本装置在与血糖仪连接时，涉及到模拟信号与数字信号的转换，通过模数转换电路ADC实现，模数转换电路ADC将转换后的数字电压值发送到装置的微处理器，微处理器与血糖仪有通讯协议，两者通过通讯电路完成测量数据和指令的传递。

本实用新型提供的血糖仪校准装置仅用于测量得到血糖仪的检测激励电压值，血糖仪接收由测量电路得到的检测激励电压值，通过实际的检测激励电压值与血糖仪内预设的输出值进行相互比较，通过两者的差值进行一系列计算和操作来调节血糖仪输出的激励电压以达到误差所允许的值，调试操作的过程由血糖仪完成。

电阻条电路用于校准血糖仪测量电路的反馈系数。电阻条电路能够接入调试接头，由开关电路控制接入电阻条电路与否；在电阻条电路中设置参数值已知的模拟电阻。开关电路用于将模拟电阻条接入到血糖仪的激励电压输出端，或将它们隔离。

电阻条电路接入血糖仪，由于上一步骤已经将激励电压调试准确，后续步骤中利用调试到准确的激励电压进行检测调节，电阻条电路接入后，利用调试到准确的激励电压和实际的电流值可以得到电阻条电路的检测阻值，血糖仪通过比较电阻条电路的检测阻值和自身的实际阻值来调节反馈系数。

在实际操作过程中，先将血糖仪固定夹装的夹具上，调试接头接在对应的测试点上，依次序分别调试血糖仪的激励电压和反馈系数，达到误差范围以内。采用本装置不需人工使用万用表测试并调节血糖仪，能够实现自动调节的目的，提高调试的工作效率。

进一步地，本实用新型中测量电路又包括交流激励电压校准电路和直流激励电压校准电路。其中交流激励电压校准电路用于校准血糖仪的交流激励电压，直流激励电压校准电路用于校准血糖仪的直流激励电压。交流激励电压校准电路和直流激励电压校准电路两者应用的原理是相同的，所针对的检测对象具有差异。

具体地，调试接头至少设置四个连接血糖仪的针脚，四个针脚分别用于接通各个不同的电路中，接通到不同的电路中可以分别调试血糖仪的交流激励电压、交流反馈系数、直流激励电压和直流反馈系数。在调试交流激励电压时仅将一个单独的针脚接通，按照上述的调试激励电压的方式调节交流激励电压；交流激励电压调试完成后利用血糖仪的交流激励电压调试交流反馈系数；以同样的方式调试直流激励电压和直流反馈系数。在调试过程中可反复进行三次或以上过程，使调试的程度更加准确有效，若三次均不通过则报错。

更进一步，电路系统还包括功耗测量电路，功耗测量电路包括用于接入血糖仪的采样电阻和仪表运算放大器，采样电阻的阻值不需太大。血糖仪一般通过干电池供电，要避免过高的功耗，在检测功耗时，将采样电阻与血糖仪串联，检测电路中的电流值，比较电流值是否在预设的范围内，若在则满足要求，若超出预设范围则功耗过高，需要检查。

该装置还包括用于显示测试结果的LCD显示器，LCD显示器由微处理器显示电路控制。电路系统还包括按键输入电路，通过按键输入指令。

本实用新型中所采用的模数转换电路字长大于或等于16位，为了不影响待测的激励电压，用低漂移、输入阻抗大于10^10Ω的运算放大器作为前端放大器件。为了保证调试工装电路系统测量的准确性和长时间工作的稳定性，在基准源电路中使用了万分之二精度、温漂和时漂的影响可以忽略不计的基准源作为系统电压测量的参考。

模数转换电路ADC受微处理器MCU指令控制，微处理器MCU内置通讯电路通讯功能。微处理器通过输出I/O口的高低电平，微处理器作为整个装置的控制器件，可控制各个电路之间的切换。例如切换接通调试接头的不同针脚，用于调试不同的参数。

电路系统还包括温度传感器，用于检测工作环境的温度。

如图2所示，为调试过程的流程图。在使用本装置进行调试时，用夹具将血糖仪固定夹装，使血糖仪进入调试模式，调试接头。用调试接头将血糖仪的激励电压连通到测量电路上，测量电路采集血糖仪的实际输出激励电压，并通过通讯电路将结果重新发送给血糖仪，血糖仪内的软件根据预设的激励电压值与实际输出激励电压之差来调整仪器内部的数模转换器DAC的输出，以改变激励电压的大小直到两者之间的差异在允许的范围之内，完成激励电压的校准。

激励电压的校准完成后，通过微处理器控制开关电路将已知阻值的高精度电阻条电路连通到血糖仪内部的测量电路，通过内部电路的测量和软件算法自动修正血糖仪的反馈系数。

在每次检测之前，需要对校准装置进行自检，如图3所示，为自检的流程图。检测系统电源电压是否在保证系统正常工作的范围内并保存数据，测量校准装置当前工作的环境温度，并将温度值保存，最后将校准装置的LCD显示器全显且指示灯全亮一次。接着分别对功耗测量电路、测量电路和电阻条电路依次进行自检，每个步骤完成后均进行一次数据保存操作。自校准以高精度的基准源为参考，通过已知阻值的高精度低温漂、时漂的电阻条电路分压，再通过合理的方式用系统的测量电路来测量该已知电压和电阻，并且软件设置合适的算法，每次校准都将测量和计算得到数据保存，在调试时用该数据修正测试结果，使系统每次测量或者工装长时间工作后都能保证测试结果的准确性。

综上所述，采用本实用新型提供的血糖仪校准装置，测量电路从调试接头上测量到血糖仪输出的激励电压，经放大、模数转换后，再由通讯电路发给血糖仪，形成电压反馈，血糖仪根据电压反馈自动高速输出激励电压，直到达到要求的激励电压。

校准装置在此处的作用，是在血糖仪外部形成一个激励电压的反馈回路。无该校准装置，便需要手动测量血糖仪输出的激励电压，同时手动输入测量到的激励电压值信号给血糖仪。

当激励电压校准后，开关电路将模拟电阻条通过调试接头接入到血糖仪的激励电压输出端，血糖仪输出激励电压，由于电压值和电阻值已知，血糖仪便可以计算出一个理论值，同时血糖仪内部的测量系统也会得出一个测量值，血糖仪根据理论值与测量值计算出反馈系数。

校准装置在此处的作用，是将模拟电阻条接入到血糖仪的激励电压输出端。无该校准装置，则需要手动将模拟电阻条接入到血糖仪的激励电压输出端。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种血糖仪校准装置，其特征在于，包括：

用于接入所述血糖仪激励电压输出端的调试接头；

通过所述调试接头接收输出激励电压、并获取所述输出激励电压的测量电压值的测量电路；

用于将所述测量电压值发送至所述血糖仪的通讯电路；

能够接入所述调试接头的电阻条电路，所述电阻条电路由开关电路控制接入与否，所述电阻条电路中设置参数值已知的模拟电阻。

2.根据权利要求1所述的血糖仪校准装置，其特征在于，所述测量电路包括交流激励电压校准电路和直流激励电压校准电路；所述交流激励电压校准电路用于校准所述血糖仪的交流激励电压，所述直流激励电压校准电路用于校准所述血糖仪的直流激励电压。

3.根据权利要求2所述的血糖仪校准装置，其特征在于，所述调试接头至少设置四个连接所述血糖仪的针脚，所述针脚分别用于接通调试所述血糖仪的交流激励电压、交流反馈系数、直流激励电压和直流反馈系数的电路。

4.根据权利要求2所述的血糖仪校准装置，其特征在于，还包括用于检测所述血糖仪电流的功耗测量电路，所述功耗测量电路包括用于接入所述血糖仪的仪表运算放大器和采样电阻。

5.根据权利要求2所述的血糖仪校准装置，其特征在于，还包括用于显示测试结果的LCD显示器，所述LCD显示器由微处理器显示电路控制；还包括按键输入电路。

6.根据权利要求1至5任一项所述的血糖仪校准装置，其特征在于，所述测量电路能够获取所述输出激励电压的模拟电压值；所述模拟电压值经运算放大电路放大；被放大的所述模拟电压值通过模数转换电路转换为数字电压值；所述数字电压值由所述通讯电路发送至所述血糖仪。

7.根据权利要求6所述的血糖仪校准装置，其特征在于，所述模数转换电路的字长大于或等于16位；所述测量电路通过基准源电路作为检测标准。

8.根据权利要求7所述的血糖仪校准装置，其特征在于，所述通讯电路通过微处理器通讯，由所述微处理器控制。

9.根据权利要求7所述的血糖仪校准装置，其特征在于，还包括温度传感器和用于夹持固定血糖仪的夹具，所述调试接头设置于所述夹具上。