DD213755A1 - Fotometrische messeinrichtung zur messung eines fleckens auf einem teststreifen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine fotometrische Messeinrichtung zum Ausmessen von Flecken, insbesondere von Farbflecken auf einem transparenten Teststreifen, um daraus die Konzentration des Stoffes zu bestimmen, durch den die Faerbung nach einer chemischen Reaktion entstand. Sie ist insbesondere in der Medizin zur Bestimmung der Blutparameter wie Glukose anwendbar. Aufgabe der Erfindung ist es, eine fotometrische Messeinrichtung zu schaffen, mittels der vor jeder Messung ein automatischer Nullpunktabgleich durchgefuehrt wird und subjektive Ablesefehler beseitigt werden, indem waehrend der Messung nach automatischem Abgleich das Ergebnis der Auswertung digital angezeigt wird. Erfindungsgemaess wird dies so erreicht, dass der Abgleich ueber einen Regelkreis mit Fotosensorbrueckenschaltung(4), Verstaerker (5) und Lichtquelle (14) so gesreuert wird,dass die Ausgangsspannung der Fotosensorbrueckenschaltung (4) immer Null ist, die Auswertung der Konzentration eines Stoffes,durch den die Faerbung auf einem transparenten Teststreifen entstand,durch eine Differenzspannung erfolgt,die durch die Stroeme der Messstrahlen (14) u.Referenzstrahlquelle (15) an den Widerstaenden der Brueckenschaltung (13) entsteht und an einem Messpunkt (Mp) anliegt und nach analoger Linearisierung (6) mit einem digitalen Spannungsmesser (7) angezeigt wird.

Description

Titel der Erfindung

Fotometrisch^ Meßeinrichtung zur Messung eines Fleckens auf einem Teststreifen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fοt omatriac Sie Meßeinrichtung zum Ausmessan von Flecken insbesondere von Farbflecken auf einem transparenten Teststreifen, um daraus die Konzentration des Stoffes zu bestimmen, durch den die Färbung nach einer chemischen Reaktion entstand· Sie ist insbesondere in der Medizin anwendbar zur Bestisamung der Blutparameter wie Glukose·

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Es sind Kleinfotometer mit einem Referenz- und einein Maßstrahlengang bekannt, bei denen die manuelle Intensitätsregelung d@r Strahlenquelle des Meß» ba^, Refer6αζairahlengangas sum Abgleich einer Brückenschaltung diect, die aus zvsei Fotosensoren und s-wei Widerständen gebildet «ird« Ein nachgeschalteter Verstärker erhöht die Brückendiagoaalausgangsspannung und damit die Empfindlichkeit des Indikators» Die Nachteile des bekannten Gerätes sind, daß durch Drifterscheinungen vor jeder Messung der Nullpunkt und der Endwert an zusätzlichen Justierpotantiomstera eingestellt werden muß«

Der Abgleich, der Brückenschaltung muß manuell mit einem Heßpotentiometer nach, einer Indikatoranzeige erfolgen, die im einfachsten Pail eine Leuchtdiodenanordnung oder auch, ein Drehspulinstrument sein kann«

Der Meßwert muß dann auf einer Skala ermittelt werden, die an der Welle des Meßpotentiometers befestigt ist· Eine solche Anordnung hat den Sachteil, daß die analoge Anzeige mit einem subjektiven Fehler behaftet ist und bei jedem neu gefertigten Fotometer ein Meßpotentiometer erforderlich ist, daß den gleichen Widerstandsverlauf pro Drehwinkel besitzt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung soll sein, den manuellen Uullpunktabgleich vor jeder Messung so-wie den der Brückenschaltung zu beseitigen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine fotometrische Meßeinrichtung zur Messung eines Fleckens auf einem Teststreifen zu schaffen, mittels der vor jeder Messung ein automatischer Hullpunktabgleich durchgeführt wird, und subjektive Ablesefehler beseitigt werden, in dem während dar Messung nach automatischem Abgleich das Ergebnis der Auswertung digital angezeigt wird·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ausgangsspannung einer Brückenschaltung, die aus einem Referenz- und einem Meßfotosensor und den zugehb'renden Widerständen besteht, über einen Verstärker ausreichend verstärkt und dar Meßs'trahlenquelle zugeführt wird· Diese Anordnung bewirkt, daß die Meßstrahlenqueila in der Helligkeit soweit aüsgeregelt wird, bis die Ausgangsspannung der Brückenschaltung Hull geworden ist·

Ein Teststreifen mit einem Farbfleck im Meßstraialengang be-, wirkt, daß sich, durch, die Meßstrahlenquelie ein .größerer Strom einstellt als durch die Referenzstrahlenquelle· Die Differenz beider Ströme erzeugt an einem Widerstand einen Spannungsabfall, der als Meßspannung verwendet werden kann und vorteilhaft so aufbereitet Täird, daß sie über einen AD-. Wandlar zur digitalen Anzeige gelangt· Durch die erfindungsmäßige Anordnung eines dritten Lichtiseges, der vorteilhaft als Infrarotlicht-Sensorkanal ausgelegt und so vor dem Meß- und Eeferenzkanal angeordnet ist, daß beim Einlegen eines Teststreifens zuerst der Sensorkanal vom Teststreifen unterbrochen und dadurch der automatische Nullpunktabgleich geschaltet wird·

Ausführun^sbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert «erden. Dazu zeigt Pig, eine Prinzipschaltung der Meßeinrichtung·

Uach Einschalten der positiven (+U_) und negativen Speisespannung (~£f ) isird der Fototransistor (20) durch die Lichtemitterdiode (15) mit einem konstanten Liehtstrom beleuchtet. Die Ausgangsspannung der Brückenschaltung (4) bewirkt über den Verstärker (5), daß der Strom durch die Lichtemitterdiode (H) so geregelt wird, bis die Ströme dureh die Fototransistoren (19) und (20) gleich sind.

Der Lichtstrahl einer Infrarot-Emitterdiode (16) auf den Fototransistor (2) schließt über den Verstärker (3) den elektronischen Schalter (1Q)_# Die Differenz der Ströme durch die Lichtemitterdioden (14) und (15) erzeugt in der Brückenseh 1-

tung (13) am Meßpunkt (Mp) eine Driftspannung, die über den Verstärker (11) mit Hullpotential verglichen, die Abiseichung verstärkt und invertiert über den Verstärker (8) und den Widerstand (12) auf den Meßpunkt (Mp) geführt aird, so daß bis auf die Regelabweichung die Driftapannung kompensiert ist· Ein nicht gekennzeichneter transparenter Teststreifen unterbricht beim Einschieben in eine Küvette (1) den Lichtstrahl der Infrarot-Bnitterdiode_i (16) zum Fototransistor (2)·

Die resultierende Aasgangsspannung des Verstärkers (3) unterbricht über den elektronischen Schalter (10) den automatischen ITullpunktabgleiciu Ein auf die Kompensationsspannung aufgeladener Kondensator (9) liegt am Eingang eines hochohmigen Verstärkers (8), so daß an den Widerstand 12 während der Meßzeit eine konstante Kompensationsspannung anliegt, die den Kompensationsstrom' zum Meßpunkt (Hp) hervorruft· Ist der Teststreifen vollständig in die Küvette geschoben, befindet sich der Farbfleck im Strahlengang des Fototransistors (19) und der ungefärbte Teststreifen vor den Fototransistoren (20) und (2')· Durch den Farbfleck auf dem Teststreifen erhält der Fototransistor (19) der Brückenschaltung (4) einen geringeren Liehtstrom als der Fototransistor (ZQ) und die Ausgangsspannung der Brückenschaltung (4) bewirkt über den Verstärker (5), daß der Strom durch die Bnitterdiode (14) soweit erhöht wird bis die Ströme durch, die Fototransistoren der Brückeηsehaltung (4) wieder gleich sind« Die Differenz der Ströme durch die Baitterdioden (14) und (15) erzeugt in der Brückeηschaltung (13) am Meßpuckt Mp eine Spannung, die zur Auswertung des Farbfleckens einem Linearisierungsglied (6) und einem Digitalvoltmeter (7) zugeführt wird, das die Konzentration des Stoffes anzeigt, durch den der Farbfleck auf dem Teststreifen entstand*.

Wird der Teststreifen aus der Küvette (1) gezogen, so wird der elektronische Schalter (10) durch die Ausgangsspannung des Verstärkers (3) wieder geschlossen und Drifterscheinungen am Meßpunkt (Mp) kompensiert·

Hierzu 1 Blatt Zeichnung

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch

   1* Fotometrische Meßeinrichtung zur Messung eines Fleckens auf einem Teststreifen,

   gekennzeichnet dadurch, daß der Abgleich über einen Regelkreis mit Fotosensorbrückenschaltung (4), Verstärker (5) und Lichtquelle (14) so gesteuert wird, daß die Ausgangsspannung der JOtosensorbrückenschaltung (4) immer Hull ist, die Auswertung der Konzentration eines Stoffes, durch den die färbung auf einem transparenten Teststreifen entstand, durch eine Differenzspannung erfolgt, die durch die Ströme der Meßstrahlen- (14) und Referenzstrahlenquelle (15) an den Widerständen der Brückenschaltung (13) entsteht und an einem Meßpunkt (Mp) anliegt und nach analoger Linearisierung (6) mit einem digitalen Spannungsmesser (7) angezeigt vsird·
2. 2. Meßeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ohne Teststreifen über einen Lichtstrahlensensorkanal mit Lichtquelle (16) und Fototransistor (2), ein elektronischer Schalter (10)' geschlossen wird, so daß ein Vergleich der Spannung am Meßpunkt (Mp) mit Fullpotential erfolgt, Abweichungen im Verstärker (11) verstärkt werden und invertiert über,einen Verstärker (8)" und Widerstand (12) auf den Meßpunkt (Mp) geführt werden, so daß die Driftspannung kompensiert ist, wobei der Lichtstrahlensensorkanal vom Eingang des Teststreifens aus, vor dem Meß- und Referenzkanal angeordnet sein muß·
3. 3. Meßeinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß mit Einschieben des Teststreifens in die Küvette (1) über den Lichtsensorkanal der elektronische Schalter (10) geöffnet ssird und ein auf die Kompensationsspannung aufgeladener Kondensator .(9) am Eingang des Verstärkers (8) den Kompensationsstrom über einen Widerstand (12) auf den Meßpunkt (Mp) konstant hält·

   Hierzu 1 Seite Zeichnunggn