ES2253738T3 - Sistema magnetico para instrumento medico. - Google Patents
Sistema magnetico para instrumento medico.Info
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- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
Abstract
UN INSTRUMENTO (100) QUE CONTROLA LA COAGULACION DE LA SANGRE LIQUIDA COAGULABLE, UNA FRACCION DE SANGRE O UN CONTROL (514) MEDIANTE LA COMBINACION (101) DEL LIQUIDO COAGULABLE (514) CON UNAS PARTICULAS AFECTADAS PRO UN CAMPO MAGNETICO DE MODO QUE LAS PARTICULAS QUEDAN SUSPENDIDAS DE FORMA RELATIVAMENTE LIBRE EN EL LIQUIDO. UN CAMPO MAGNETICO VARIABLE EN EL TIEMPO (2 HZ) HACE QUE LAS PARTICULAS SE REORIENTEN CONFORME VARIA EL CAMPO MAGNETICO. LA REORIENTACION CAMBIA CONFORME SE COAGULA EL LIQUIDO (514) DEBIDO AL CAMBIO DE VISCOSIDAD DEL LIQUIDO (DE 514). UN ELECTROIMAN (140) CREA EL CAMPO MAGNETICO VARIABLE EN EL TIEMPO. EL ELECTROIMAN (140) INCLUYE UN NUCLEO (150) QUE CONSTA DE UNA PRIMERA PATILLA (148), UNA BOBINA ELECTRICAMENTE CONDUCTORA (144) PARA CREAR UN FLUJO MAGNETICO VARIABLE EN EL TIEMPO EN EL NUCLEO (150) Y UN RETORNO (152) PARA EL FLUJO MAGNETICO VARIABLE EN EL TIEMPO. LA PRIMERA PATILLA (148) Y EL RETORNO DEL FLUJO (152) FORMAN JUNTOS UN NUCLEO EN FORMA GENERALMENTE DE E (150)DE MATERIAL FERROMAGNETICO. HAY COLOCADO UN CARRETE (146) SOBRE LA PRIMERA PATILLA (148) Y LA BOBINA ELECTRICAMENTE CONDUCTORA (144) SE ENROLLA SOBRE EL CARRETE (146).
Description
Sistema magnético para instrumento médico.
Esta es una solicitud relacionada con las
solicitudes de patente norteamericanas número de serie 08/114.915,
titulada "Control analógico de calentador para instrumento
médico", número de serie 08/114.913, titulada "Perceptor de
dosis, de flujo y de coagulación de fluido para instrumento
médico", número de serie 08/114.914, titulada "Monitor de
fuente de alimentación y control para instrumento médico", número
de serie 08/114.897, titulada "Reactivo y método para
utilizarlo", y número de serie 08/114.897, titulada "Método y
aparato para hacer funcionar un instrumento médico", todas ellas
presentadas en la misma fecha que esta solicitud y cedidas al mismo
cesionario que ésta.
Este invento se refiere a métodos y a aparatos
para proporcionar un campo magnético más intenso y más concentrado
en un instrumento para medir el tiempo de coagulación de la
sangre.
Los instrumentos existentes para medir el tiempo
de coagulación de la sangre, conocidos por los solicitantes, que se
basan, al menos en parte, en campos magnéticos para generar
mediciones del tiempo de coagulación, emplean electroimanes con
núcleos cilíndricos circulares rectos. El propósito de estos
electroimanes es proporcionar un intenso campo magnético,
fuertemente concentrado, dentro de la región que contiene el
reactivo químico de una tira desechable para medir el tiempo de
coagulación de la sangre, para uso en tal instrumento. Estos
electroimanes proporcionan campos que no son todo lo intensos que es
posible conseguir con la energía de entrada alimentada a las
bobinas del electroimán, ya que los campos que éste genera no son
enfocados todo lo intensamente que es posible.
El documento WO 89/10788 describe un medidor de
coagulación con un campo magnético permanente o un campo magnético
oscilante, o una combinación de ambos.
El enfocar el campo de un electroimán de esta
clase permite reducir la corriente que circula por el electroimán.
El reducir la corriente que circula por electroimán, necesaria para
generar un campo magnético de intensidad particular a través de la
tira, a fin de obtener mediciones precisas, es importante, en
particular en el caso de instrumentos alimentados por baterías o en
otros instrumentos de bajo consumo de corriente. Ello se debe a que
la corriente de alimentación para las bobinas del electroimán debe
tomarse de la o de las baterías o de otra fuente de baja
potencia.
De acuerdo con el invento, se proporciona un
núcleo de electroimán para el electroimán que genera el campo
magnético a través de la tira de reactivo. El núcleo está
configurado para concentrar y dirigir el campo generado por el
electroimán a través de la tira de reactivo. Ilustrativamente, el
núcleo puede ser un núcleo en E de níquel-ferroso
sobre cuya rama media se dispone el carrete del electroimán, que
lleva las bobinas de corriente de excitación. Empleando un núcleo
en E en el instrumento, el núcleo no sólo se extiende a través del
centro de las bobinas del electroimán sino que, también, las rodea.
Esto reduce el entrehierro del núcleo. Además, ilustrativamente, el
núcleo en E puede formarse a partir de níquel-hierro
en polvo. Esto hace que el núcleo en E sea más barato de producir
que si estuviese construido, por ejemplo, de chapas estratificadas
de material ferromagnético.
El concentrador de campo magnético con núcleo en
E dirige las líneas de flujo magnético a lo largo de un imán de
polarización separado que es un imán permanente. El concentrador
aumenta el número de líneas magnéticas por unidad de superficie en
el área de lectura óptica del instrumento de medición del tiempo de
coagulación según el eje geométrico del instrumento. Esta es la
región más intensamente irradiada por una fuente luminosa de LED
(diodo fotoemisor). Esto hace que sea máxima la cantidad de
movimiento de partículas de hierro en la tira de ensayo, generando,
por tanto, una señal de modulación óptica de gran magnitud.
De acuerdo con el invento, se proporciona un
instrumento para vigilar la coagulación de sangre fluida, de una
fracción de sangre o una solución de control mediante la combinación
del fluido coagulable con partículas que son afectadas por un campo
magnético, de manera que las partículas se encuentren en suspensión
en el fluido de manera relativamente libre. Un campo magnético
variable en el tiempo hace que las partículas sean reorientadas
cuando varía el campo magnético. La reorientación cambia a medida
que se coagula el fluido, debido a la viscosidad cambiante de éste.
Un electroimán para crear el campo magnético variable en el tiempo
incluye un núcleo que comprende una primera rama, una bobina
eléctricamente conductora para crear un flujo magnético variable en
el tiempo en el núcleo y, en al menos dos lados opuestos de la
primera rama, retornos para el flujo variable en el tiempo.
La primera rama y los retornos de flujo
constituyen, juntos, un núcleo de material ferromagnético en
general en forma de E. De acuerdo con el invento, el aparato
comprende, además, una bobina eléctricamente conductora que está
prevista en la primera rama. Además, ilustrativamente, el núcleo
puede estar construido de níquel-hierro en polvo.
De acuerdo con el invento, el aparato comprende, además, un imán
permanente de polarización que tiene un primero y un segundo
extremos polares. El imán permanente de polarización está montado
en la primera rama, extendiéndose el primer extremo polar del imán
permanente de polarización hacia uno de dichos dos lados opuestos
de la primera rama y extendiéndose el segundo extremo polar del imán
permanente hacia el otro de dichos dos lados opuestos de la primera
rama.
El invento puede comprenderse del mejor modo por
referencia a la siguiente descripción y a los dibujos adjuntos, que
ilustran el invento. En los dibujos:
la Fig. 1 ilustra una vista en perspectiva, en
despiece ordenado, de un instrumento construido de acuerdo con el
presente invento;
la Fig. 2 ilustra una vista en perspectiva
fragmentaria, en despiece ordenado, de la parte inferior del
instrumento ilustrado en la Fig. 1;
la Fig. 3 ilustra una vista en perspectiva
fragmentaria, en despiece ordenado, de la parte superior del
instrumento ilustrado en la Fig. 1;
la Fig. 4 ilustra una vista en perspectiva, en
despiece ordenado, de un detalle de la Fig. 1;
la Fig. 5 ilustra una vista en perspectiva, en
despiece ordenado, de un detalle de la Fig. 4;
la Fig. 6 ilustra una vista en perspectiva, en
despiece ordenado, de un detalle de la Fig. 5;
las Figs. 7a-b ilustran una vista
en perspectiva fragmentaria, en despiece ordenado, agrandada, y una
vista en planta fragmentaria, desde abajo, respectivamente, de un
detalle de la Fig. 5;
las Figs. 8a-c ilustran una vista
en perspectiva desde arriba, una vista en perspectiva desde arriba
diferente y una vista en perspectiva desde abajo, respectivamente,
de un detalle de la Fig. 5;
las Figs. 9a-b ilustran una vista
en perspectiva desde abajo, en despiece ordenado, y una vista en
perspectiva desde arriba, en despiece ordenado, de un detalle de la
Fig. 5;
la Fig. 10 ilustra una vista en planta desde
arriba de un detalle de la Fig. 5;
las Figs. 11a-d ilustran vistas
en perspectiva, en despiece ordenado, de detalles de la Fig. 4;
las Figs. 12a-b ilustran vistas
en perspectiva, en dos perspectivas diferentes, de un detalle de la
Fig. 4;
la Fig. 13 ilustra un diagrama de bloques del
sistema eléctrico del instrumento de la Fig. 1;
la Fig. 14 ilustra un diagrama esquemático de un
circuito eléctrico del instrumento de las Figs. 1 y 13;
las Figs. 15a-b ilustran un
diagrama esquemático de un circuito eléctrico del instrumento de las
Figs. 1 y 13;
la Fig. 16 ilustra una señal de luz reflejada y
una envolvente de luz reflejada, rectificada, de acuerdo con el
presente invento;
las Figs. 17a-b ilustran vistas
en sección longitudinal fragmentarias, agrandadas, tomadas en
general por las líneas de sección 17-17 de la Fig.
4;
la Fig. 18 ilustra un perfil de luz detectada de
acuerdo con el presente invento; y
la Fig. 19 ilustra dos formas de onda útiles para
comprender una técnica de inmunización contra el ruido de arranque
empleada en un instrumento construido de acuerdo con el presente
invento.
Las siguientes descripciones esquemáticas y de
diagramas de circuitos de bloques identifican circuitos integrados
específicos y otros componentes y, en muchos casos, fuentes
específicas para ellos. Los nombres y los números específicos
asignados a terminales y espigas se ofrecen, generalmente, en
conexión con éstos para conseguir una comprensión más completa. Ha
de entenderse que estos identificadores de terminales y de espigas
se proporcionan para estos componentes identificados
específicamente. Ha de entenderse que esto no constituye una
representación, ni debe deducirse tal representación, que las
fuentes o los componentes específicos son los únicos componentes
disponibles a partir de ellas o de cualesquiera otras fuentes,
capaces de realizar las funciones necesarias. Ha de comprenderse,
además, que otros componentes adecuados, disponibles de las mismas
o de diferentes fuentes, pueden no utilizar los mismos
identificadores de terminal/espiga que se proporcionan en esta
descripción.
Un instrumento 100 para determinar el tiempo de
coagulación de una muestra, ya sea de sangre o de una solución de
control, incluye un alojamiento 102 que comprende un fondo 104 de
alojamiento y una parte superior 106 de alojamiento. La parte
superior 106 está provista de una tapa 108 para las baterías que
cierra una cavidad 110 para las baterías que aloja la fuente de
alimentación por baterías del instrumento 100 (no mostrada). El
fondo 104 aloja un avisador acústico 112 piezoeléctrico y una placa
114 de circuito impreso (PCB) en la que están montados varios
componentes de circuito que se describirán más adelante. Un conjunto
óptico 116, un zócalo 118 para una llave 119 de memoria de sólo
lectura programable que puede borrarse electrónicamente (EEPROM)
para parámetros de ensayo, del tipo descrito en la patente
norteamericana 5.053.199, un zócalo 120 para comunicación de datos
en serie, y un conectador 122 de fuente de alimentación para la
conexión del instrumento 100 a un adaptador externo de CA/CC (no
mostrado) para funcionar con corriente en lugar de con las baterías
(no mostradas) con las cuales está equipado típicamente el
instrumento 100 están montados, también, en la PCB 114.
El conjunto óptico 116 incluye un conjunto
superior 132 del adaptador de tiras con una cubierta 126,
abisagrado en 128 a un conjunto inferior 130 del adaptador de tiras.
El conjunto inferior 130 del adaptador de tiras incluye un conjunto
de imán 140 retenido en el conjunto inferior 130 mediante un
retenedor 142 de grapa elástica. El conjunto de imán 140 incluye
una bobina 144 de 850 espiras (calibre americano para conductores
núm. 32) enrollada en un carrete 146 que está posicionado sobre la
rama central 148 de un núcleo en E 150 formado a partir de polvo
metálico con un 50% de níquel y un 50% de hierro Las ramas 152 de
extremo del núcleo en E 150 se encuentran fuera de la bobina 144.
Un imán de polarización 154 de ferrita de bario, en forma de placa
plana con nueve polos y medio por extremo, está situado sobre la
punta de la rama central 148 y está soportado en un extremo del
carrete 146. Un conectador 156 permite realizar las conexiones
eléctricas con la bobina 144.
El conjunto inferior 130 del adaptador de tiras
incluye, también, un conjunto 160 de alojamiento con una abertura
para las muestras que tiene un alojamiento 162 en cuyo interior
están montados un fotodiodo 164 y un LED (diodo fotoemisor) 166. El
fotodiodo 164 percibe la luz emitida por el LED 166 y reflejada por
la muestra y la tira 101 para ofrecer una indicación de que una
muestra, ya sea de sangre o una solución de control, ha sido
aplicada al instrumento 100 para realizar un ensayo. Un conectador
168 proporciona conexiones eléctricas al fotodiodo 164 y el LED
166. Una fijación 170 mantiene el LED 166 en el alojamiento 162. El
ángulo formado entre los ejes geométricos de las aberturas 172, 174
para el LED 166 y el fotodiodo 164, respectivamente, es de unos
15º.
El conjunto inferior 130 del adaptador de tiras
incluye, también, un conjunto calentador 180 que comprende una
lámina calefactora 182 construida a partir de dos películas de
poliamida entre las que está emparedada una pista 183 de lámina de
cobre-níquel. Un fusible térmico 184 y una
termistancia 188 están montados en la cara de la lámina 182 opuesta
a la pista calefactora. El fusible térmico 184 está acoplado, a
través de la lámina 182, entre un terminal 186 de la pista
calefactora y el terminal - HEATER (CALENTADOR) de un circuito de
calentador. Se hace contacto con los conductores de la termistancia
188 a partir de los conductores THermistor (Termistancia) + y - del
circuito calentador a través de un orificio 190 de la lámina 182.
Una placa calefactora 192 de nitruro de aluminio con una superficie
superior 194 que refleja la luz, está unida a la lámina 182 sobre
el área 193 del diseño de calentador de la pista calefactora
mediante un adhesivo acrílico termocurable. Las conexiones
eléctricas para el conjunto calentador 180 se realizan a través de
un conectador 196.
Una ventanilla 200 de policarbonato transparente
está unida con adhesivo a una región 202 del alojamiento 203 del
conjunto inferior del adaptador de tiras, que está formado con una
serie de ocho hendiduras 204-1 a
204-8, respectivamente, que se extienden
transversalmente. Una ventanilla 206 de policarbonato transparente
está provista de un revestimiento negro brillante 208, opaco, en
parte de su superficie y de un revestimiento amarillo brillante
210, opaco, en parte de su superficie. El resto 211 de la ventanilla
206 es transparente. El resto 211 se encuentra sobre una hendidura
213 del alojamiento 203 a través de la cual es transmitida la
radiación del LED 166 a la muestra y a través de la cual la emisión
devuelta desde la muestra es detectada por el fotodiodo 164. La
región amarilla 210, visible para el usuario del instrumento 100,
indica donde ha de colocarse la muestra, ya sea de sangre o de
solución de control, en una tira desechable transparente 101, tal
como las ilustradas y descritas en la patente norteamericana
4.849.340 o la tira de ensayo del sistema de coagulación
CoaguChek^{TM} disponible de Boehringer Mannheim Corporation, de
9115 Hague Road, Indianápolis, Indiana 46250, EE.UU., cuando la
tira desechable 101 está situada apropiadamente en el conjunto
óptico 116. Un fiador 214 de pulsador que incluye un pulsador 216
cargado a la posición de bloqueo por un resorte de compresión 218
en forma de tijeras completa el conjunto inferior 130 del adaptador
de tiras.
El conjunto superior 132 del adaptador de tiras
incluye una parte superior 222 del adaptador de tiras en la que
está montado un fotodiodo 224 de lectura de códigos de barras con
una región activa alargada expuesta a través de una ranura 226 y
una ventanilla 228 de policarbonato transparente montada mediante
adhesivo en el lado inferior de la parte superior 222 para cerrar
la ranura 226. Una ménsula 230 de fotoperceptor mantiene al
fotodiodo 224 en posición junto a la ranura 226. Fijaciones para
tiras de ensayo que contienen resortes de espuma 232, empleados
para apretar la tira de ensayo 101 contra la placa calefactora 192,
tienen lengüetas que ajustan en aberturas de posicionamiento
previstas para ellas en el suelo de la parte superior 222. Un
espacio 235 está previsto entre las fijaciones 232 para acomodar una
ménsula de posicionamiento 236, que está montada en el lado
inferior de la PCB 234 y se extiende hacia abajo desde ella,
entrando en el espacio 235. Un START LED (LED DE INICIO) 238 y un
FILL LED (LED DE LLENO) 240 están montados, respectivamente, frente
a la ménsula de posicionamiento 236 y detrás de ella, formando un
ángulo de unos 5º con el plano normal de incidencia sobre la PCB
234. Un fotodiodo 242 con un filtro para luz de día, está montado en
la PCB 234, dentro de la ménsula de posicionamiento 236. Los tres
componentes 238, 240, 242, quedan al descubierto por abajo a través
de aberturas previstas para ellos en el fondo de la parte superior
222 del adaptador de tiras, del conjunto superior 132 del adaptador
de tiras. Un LED 244 de análisis MAIN (PRINCIPAL) está montado en
una abertura 246 prevista para él en la parte superior 222 del
adaptador de tiras y es mantenido en su sitio mediante una fijación
de retención 248. Los conductores del LED 244 se conectan a la PCB
234. El eje geométrico de la abertura 246 forma un ángulo de unos
45º con el eje geométrico de la abertura para el fotodiodo 242 y lo
corta.
Una ménsula 250 de salto está cargada, 252,
mediante resorte al interior de una abertura prevista para ella en
una pared extrema trasera 254 de la parte superior 222 del adaptador
de tiras, para hacer que el conjunto superior 132 del adaptador de
tiras salte cuando se apriete el pulsador 216. Un cable plano 256
con once conductores y un conectador 258 realizan las conexiones
entre los componentes montados en la PCB 234 y los restantes
circuitos de la PCB 114. Fiadores 260 del tipo de uña se extienden
hacia abajo desde las dos esquinas delanteras de la parte superior
222 del adaptador de tiras. Hay previstas aberturas 262 junto a las
esquinas delanteras del conjunto inferior 130 del adaptador de
tiras, para acomodar los fiadores 260. Lengüetas 263 cooperantes en
el pulsador 216 son empujadas a aplicación con los fiadores 260
mediante el resorte 218 cuando el conjunto inferior 130 y el
conjunto superior 132 del adaptador de tiras se cierran juntos. Una
marca 264 que se extiende hacia abajo desde un borde lateral de la
parte superior 222 del adaptador de tiras penetra en una ranura 266
prevista a tal fin en el conjunto inferior 130 del adaptador de
tiras, donde la marca 264 interrumpe una trayectoria de luz que va
de una fuente a un detector, para indicar que los conjuntos
superior e inferior, 132, 130, respectivamente, del adaptador de
tiras, han sido aplicados uno contra otro.
La circuitería eléctrica de la PCB 114 alimenta y
lee los diversos perceptores incluidos en el circuito óptico 270 de
coagulación en la PCB 234. Al circuito 270 se alimentan +5V y -5V a
través de los terminales 258-5 y
258-1, respectivamente, del conectador 258. Un
voltaje sin estabilizar es alimentado al terminal
258-8 del conectador 258. La masa para el circuito
270 se proporciona en los terminales 258-2, 4 y 7
del conectador 258. Un condensador está acoplado entre los
terminales 258-8 y 258-2, 4, 7. Los
ánodos de los LED 238, 240, 244 están, todos, acoplados al terminal
258-8. El cátodo del LED 238 está acoplado al
terminal START (ENCENDIDO), terminal 258-11, del
conectador 258. El cátodo del LED 240 está acoplado al terminal FILL
(LLENAR), terminal 258-10, del conectador 258. El
cátodo del LED 244 está acoplado al terminal MAIN, terminal
258-9, del conectador 258.
Los ánodos de los fotodiodos 224, 242 están
acoplados, a través de una resistencia 273, al terminal
258-1. El cátodo del fotodiodo 242 está acoplado al
terminal - de entrada de un amplificador operacional 274. El
terminal + de entrada del amplificador operacional 274 está acoplado
a los ánodos de los fotodiodos 224, 242. El terminal de salida del
amplificador operacional 274 está acoplado a su terminal - de
entrada a través de un circuito de realimentación de RC en
paralelo. El terminal de salida del amplificador operacional 274
también está acoplado al terminal DETect (DETectar), terminal
258-3, del conectador 258.
El cátodo del fotodiodo 224 está acoplado al
terminal - de entrada de un amplificador operacional 278. El
terminal + de entrada del amplificador operacional 278 está acoplado
a los ánodos de los fotodiodos 224, 242. El terminal de salida del
amplificador operacional 278 está acoplado a su terminal - de
entrada a través de un circuito de realimentación de RC en
paralelo. El terminal de salida del amplificador operacional 278
está acoplado también al terminal CodeBaR OutPut (salida de código
de barras), terminal 258-6 del conectador 258.
Un terminal +V de una fuente 279 de voltaje de
referencia de 2,5V está acoplado a los terminales
258-2, -4 y -7 del conectador 258. El terminal - de
la fuente 279 de voltaje de referencia, está acoplado a los ánodos
de los fotodiodos 224, 242, a los terminales + de entrada de los
amplificadores operacionales 274, 278 y, a través de una
resistencia 273, al terminal de -5V, 258-1, del
conectador 258.
La circuitería eléctrica 280 montada en la PCB
114 trata las diversas señales procedentes de la circuitería 270,
así como otras que la circuitería 280 genera por sí misma o recibe
del usuario del instrumento 100, o que son generadas exteriormente
al instrumento 100. Un microcontrolador de ocho bitios (\muC) 284
tiene terminales de datos P0.0-P0.7 acoplados a las
líneas DATA (DATOS) 0-7, respectivamente, de una
línea general 286 de transmisión de información del instrumento 100.
Los terminales de dirección P2.0-P2.4 y
P2.6-P2.7 del \muC 284 están acoplados a las
líneas de dirección A8-A12 y
A14-A15, respectivamente, de la línea general 286 de
transmisión de información. Los terminales \overline{Re \ aD} y
\overline{WRite} \left(\overline{LeeR} \ y \
\overline{ESCribir}\right), P3.7 y P3.6, respectivamente,
del \muC 284 están acoplados a las líneas \overline{Re \ aD \
Data} y \overline{WRite \ Data} \left(\overline{LeeR \ Datos} \
y \ \overline{ESCribir \ Datos}\right), respectivamente, de
la línea 286. Un terminal "habilitar fiador de dirección" del
\muC 284 está acoplado al terminal ALE de un circuito integrado de
matriz de puertas, programable, específico para aplicaciones (ASIC)
290 Toshiba tipo TC11L003AU-1031. El terminal TIP
(transmitir) 120-2 del zócalo 120 de la puerta de
datos en serie está acoplado a masa a través de la combinación en
paralelo de un condensador y una resistencia y, a través de una
resistencia en serie, al terminal P3.1 Transmit Data (transmitir
datos) (TXD) del \muC 284. El terminal 120-3 RING
(LLAMADA) (recibir) del zócalo 120 de la puerta de datos en serie,
está acoplado a masa a través de la combinación en paralelo de un
condensador y una resistencia y, a través de una resistencia en
serie, al terminal P3.0 Receive Data (recibir datos) (RXD) del
\muC 284. El terminal GrouND (MaSA) 120-1 del
zócalo 120 está acoplado a masa.
El terminal 118-1 CS del zócalo
118 para la llave de ROM, está acoplado a masa a través de un diodo
Zener de 6,2V y directamente al terminal 22 Select OutPut
(seleccionar salida) de la pastilla de IC (circuito integrado) ROM
de código del ASIC 290. El terminal 118-2 SK del
zócalo 118 para la llave de ROM está acoplado a masa a través de un
diodo Zener y directamente al terminal CLOCK (RELOJ), terminal P1.0,
del \muC 284. También, está acoplado al terminal SK de una EEPROM
292 interna del instrumento 100. La EEPROM 292 contiene, en general,
los parámetros caracterizadores del medidor 100. Los terminales DI
y DO, terminales 118-3 y 4, del zócalo 118 están
acoplados juntos a masa a través de un diodo Zener, directamente a
los terminales DI y DO de la EEPROM 292 y directamente al terminal
P3.5 EEDI/DO del \muC 284. El terminal 118-5 del
zócalo 118 está acoplado a masa. El terminal 118-8
del zócalo 118 está acoplado a la alimentación de +5V del
sistema.
La base de tiempos para el \muC 284 es generada
mediante un cristal acoplado entre los terminales
X1-X2 del mismo. Un condensador está acoplado entre
cada terminal del cristal y masa. El terminal P1.5 del \muC 284
está acoplado a un divisor de voltaje resistivo que incluye dos
resistencias en serie en un circuito 294 activador del avisador
acústico 112. El terminal común de estas resistencias en serie está
acoplado a la base de un transistor 296 de activación. El colector
del transistor 296 está acoplado a través de una resistencia
elevadora a +5V y directamente a un terminal del avisador acústico
112. El emisor del transistor 296 y el otro terminal del avisador
acústico 112 están acoplados a masa. Dos diodos fijan el colector
del transistor 296 entre masa y +5V.
Los terminales de datos D0-D7 de
una memoria 300 de acceso aleatorio estática (SRAM) de 8K por 8,
están acoplados a las líneas DATA 0-DATA 7 (DATOS
0-DATOS 7), respectivamente, de la línea general 286
de transmisión de información. Los terminales de dirección
A0-A12 de la SRAM 300 están acoplados a través de la
línea general 286 de transmisión de información del sistema a los
terminales A0-A7 del ASIC 290 y a los terminales
A8-A12 del \muC 284, respectivamente. Los
terminales \overline{Re \ aD} y \overline{WRite} de la SRAM 300
están acoplados, a través de la línea general 286 de transmisión de
información, a los terminales \overline{Re \ aD} y
\overline{WRite}, respectivamente, del \muC 284. El terminal CE2
de la SRAM 300 está acoplado a la unión de una resistencia y un
condensador. El otro terminal de la resistencia está acoplado a +5V.
El otro terminal del condensador está acoplado a masa. El terminal
CE2 está fijado, mediante un diodo, a +5V. Los terminales DATA
0-DATA 7 de un dispositivo de presentación 302 de
dos líneas de dieciséis caracteres cada una, están acoplados a los
terminales DATA 0-DATA 7 de la línea general 286 de
transmisión de información. El terminal DISPlay ENable (HAbilitar
PRESentación) del dispositivo de presentación 302 está acoplado,
mediante la línea general 286 de transmisión de información, al
terminal DISPlay ENable del ASIC 290. Los terminales
A0-A1 del dispositivo de presentación 302 están
acoplados a los terminales A0-A1, respectivamente,
de la línea general 286 de transmisión de información. El terminal
GrounND (MasA) del dispositivo de presentación 302 está acoplado a
la masa del sistema y el terminal VDD del dispositivo de
presentación 302 está acoplado a +5V. El terminal 3 del dispositivo
de presentación 302 está acoplado a masa a través de una resistencia
y, a +5V a través de una resistencia. Un interruptor de teclado del
instrumento 100 tiene su terminal APAGADO/ENCENDIDO conectado al
electrodo de fuente de un transistor de efecto de campo (FET) 303 en
el circuito 304 de alimentación de corriente del instrumento 100. El
terminal SI del interruptor está acoplado al terminal InPut
(EnTrada) 1 del ASIC 290. El terminal NO del interruptor está
acoplado al terminal InPut 2 del ASIC 290. Los terminales SI y NO
están acoplados, también, a +5V a través de respectivas resistencias
elevadoras.
Para la SRAM 300 se prevé una protección de
respaldo de baterías mediante un circuito que incluye un regulador
306 de 3,3V. El terminal V_{entrada} del regulador 306 está
acoplado a la unión de una resistencia y un condensador. El otro
terminal del condensador está acoplado a masa. El otro terminal de
la resistencia está acoplado al cátodo de un diodo, cuyo ánodo está
acoplado a +VBAT. El terminal V_{salida} del regulador 306 está
acoplado a masa a través de un divisor de voltaje resistivo en serie
que incluye una resistencia 308 y una resistencia 310. V_{salida}
también está acoplado al emisor de un transistor 312. La unión de
las resistencias 308, 310 está acoplada a la base de un transistor
314. El emisor del transistor 314 está acoplado a masa. Su colector
está acoplado a la base del transistor 312 a través de una
resistencia en serie. El colector del transistor 312 está acoplado
al terminal BATtery (BATería) 1 de un reloj 316 de tiempo real y a
un terminal de un condensador, cuyo otro terminal está acoplado a
masa. Los terminales D y Q del IC 316 están acoplados a la línea
DATA 0 de la línea general 286 de transmisión de información. Los
terminales \overline{CEI}, \overline{CEO}, \overline{WE} y
\overline{OE} del IC 316 están acoplados al terminal
P2.7(A15) del \muC 284, el terminal \overline{CE} de la
SRAM 300, la línea \overline{Write \ Data} de la línea general 286
de transmisión de información y la línea \overline{Re \ ad \
Data} de la línea general 286 de transmisión de información,
respectivamente. El terminal VCC OUTPUT (SALIDA DE VCC) del IC 316
está acoplado al terminal VDD de la SRAM 300 y a masa a través de un
condensador. La base de tiempos para el IC 316 es generada por un
cristal acoplado entre los terminales X1-X2 del
mismo.
Los terminales PoWeR INTerrupt, MAIN ConTrol,
HeaTeR ON/OFF, A/D OUT, A/D A, A/D B, power SUPPLY ON, SAMPLE
ConTrol y MAGnet 1 ConTrol (interruptor de alimentación, control
principal, encendido/apagado del calentador, salida de A/D, A/D A,
A/D B, fuente de alimentación encendida, control de muestra y
control de imán 1), que son los terminales P3.2, P3.3, P3.4, P1.1,
P1.2, P1.3, P1.4, P1.6 y P1.7, respectivamente, del \muC 284,
están acoplados al circuito 304 de fuente de alimentación, el
activador de LED principal en un circuito 320 activador de LED, el
circuito 322 de control del calentador, el terminal COMParator
Output (salida de comparador) de un convertidor IC 324 de A/D
(analógico/digital) Teledyne tipo TSC500ACOE de la sección analógica
del instrumento 100, el terminal A del convertidor A/D 324, el
terminal B del convertidor A/D 324, el circuito 304 de fuente de
alimentación, el circuito 326 de abertura para las muestras y el
circuito 328 de control de corriente al imán.
El terminal InPut (entrada) 3 del ASIC 290 está
acoplado a un interruptor óptico 486. Los terminales de salida
10-17 del ASIC 290 están acoplados al circuito 330
activador de la matriz de LED para código de barras. Los terminales
Output (salida) 20, 21, 24 y 25 del ASIC 290 están acoplados al
control del punto de ajuste de la temperatura del circuito 322
activador del calentador, el terminal LATCH ENABLE (habilitar
fiador) de un multiplexador analógico ocho a uno 332 de la sección
analógica del instrumento 100, el activador de LED de lleno del
circuito 320 y el activador de LED de inicio del circuito 320,
respectivamente. Las líneas de dirección 0-2 de la
línea general 286 de transmisión de información están acopladas a
los terminales A, B y C, respectivamente, del multiplexador
332.
El circuito 304 de fuente de alimentación incluye
un conectador 334 de baterías del instrumento 100 que tiene un
terminal +VBAT 334-1 y un conectador
334-2 de terminal de masa y un conectador 122 de
fuente de alimentación del convertidor de CA/CC (corriente
alterna/corriente continua) que tiene los terminales +VIN
122-3 y 6 conectados entre sí y los terminales
GRouND (masa) 122-1 y 4 conectados entre sí. +VBAT
está acoplado, a través de una resistencia en serie, al electrodo
de mando del FET 303. El electrodo de salida del FET 303 está
acoplado, a través de dos resistencias en serie 336, 338, a la base
de un transistor 340. El emisor del transistor 340 está acoplado a
su base a través de la combinación en serie de una resistencia y un
diodo, a través de un diodo y un fusible a +VIn y a masa a través
de la combinación en paralelo de un diodo supresor de transitorios,
una resistencia y un condensador. La unión de las resistencias 336,
338 está acoplada, a través de una resistencia, a la base de un
transistor 342. El emisor del transistor 342 está acoplado a la
base del transistor 340. El colector del transistor 342 está
acoplado a masa a través de dos resistencias en serie. El terminal
común de estas resistencias está acoplado a la base de un transistor
346. El emisor del transistor 346 está acoplado a masa y su
colector está acoplado a +5V a través de una resistencia elevadora.
El colector del transistor 346 está acoplado, también, al terminal
InPut (entrada) 0 del ASIC 290.
El emisor de un transistor 350 está acoplado a
+VBAT. +VBAT está acoplado, a través de una resistencia y un diodo
en serie, a la base del transistor 350. La base del transistor 350
está acoplada a través de un diodo 351 a la base del transistor
340. La base del transistor 340 está acoplada, a través de una red
de resistencias en paralelo, al colector de un transistor 352. El
emisor del transistor 352 está acoplado a masa. Su base está
acoplada a masa a través de una resistencia y, a través de una
resistencia, al colector de un transistor 354. El emisor del
transistor 354 está acoplado a +5 V analógico. La base del
transistor 354 está acoplada a +5VA a través de una resistencia. La
base del transistor 354 está acoplada también, a través de una
resistencia, al terminal P1.4 del \muC 284. Una vez que se ha
apretado la tecla de encendido/apagado del medidor 100, al ponerlo
en funcionamiento, se deja que transcurra el tiempo suficiente para
que la alimentación de +5V se active y el \muC 284 se reinicie
por sí mismo (una vez que la alimentación de +5V le ha sido aplicada
a su espiga V_{cc}) y, entonces, el terminal P1.4 del \muC 284
engancha la alimentación de +5V del sistema en condición activa.
Este terminal se utiliza, también, para apagar el sistema en forma
ordenada. En el colector del transistor 350 y en el cátodo de un
diodo 356, cuyo ánodo está acoplado al colector del transistor 340,
aparece VUNREGulated (voltaje sin estabilizar).
La estabilización es iniciada por el voltaje de
las baterías +VBAT en el electrodo de mando del FET 303. Si la
batería funciona como respaldo, o se encuentra por debajo de un
nivel de estabilización mínimo y no hay ningún adaptador de CA/CC
conectado al instrumento 100, o no existe y no hay ningún adaptador
de CA/CC conectado al instrumento 100, no se puede encender el
instrumento 100. Si la batería está instalada apropiadamente y
tiene un nivel de estabilización superior al mínimo, se establece la
estabilización en la base del transistor 340 y, a través del diodo
351, en la base del transistor 350. La estabilización también es
señalada a través de los transistores 342 y 346 al terminal 0 de
entrada del indicador de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN del ASIC 290. Si el
voltaje de la batería, +VBAT, es mayor que +VIN, el diodo 356
desacopla la circuitería de entrada del adaptador de CA/CC, que
incluye el transistor 340 y su circuitería de estabilización
asociada de VUNREGulated, de forma que la batería no alimente a
dicha circuitería.
VUNREGulated es alimentado al terminal VIN de un
IC 360 estabilizador de +5V. VUNREGulated también es alimentado a
un divisor de voltaje en serie que incluye una resistencia 362 y una
resistencia 364. El terminal común de las resistencias 362, 364
está acoplado al terminal de entrada de un IC 366 detector de
voltaje. El terminal de salida ERROR del IC 366 está acoplado, a
través de una resistencia, a VUNREGulated y, a través de una
resistencia, a la base de un transistor 368. El colector del
transistor 368 está acoplado a VUNREGulated a través de una
resistencia de carga y está acoplado, directamente, al terminal
SHUTDOWN (PARADA) del IC 360 estabilizador de +5V. Si el voltaje de
alimentación es bajo, el IC 366 impedirá que se encienda el
instrumento 100. El voltaje de +5V estabilizado para la circuitería
digital del instrumento 100 aparece en el terminal VOUT (VSALIDA)
del IC 360 estabilizador de +5V. El terminal SENSE (PERCIBIR) del IC
360 está acoplado a +5V. El terminal ERROR del IC 360 está acoplado
a +5V a través de una resistencia elevadora. El terminal ERROR está
acoplado, también, al terminal P3.2 PoWeRINTerrupt (interrupción de
alimentación) del \muC 284. La principal función del terminal de
error es que el \muC 284 vigile que la corriente alimentada al
sistema se acerca a una condición no estabilizada. Al vigilar el
\muC 284 dicha condición, éste puede apagar el sistema en forma
ordenada antes que se produzca cualquier fallo de lógica. Un
condensador conectado a VOUT (VSALIDA) y GrouND (masa) del IC 360
es desacoplado por una resistencia de un condensador de tántalo a
través de la alimentación de +5V analógica a la masa analógica. El
voltaje a través del terminal de salida VOUT a masa es realimentado
a través de un diodo y una resistencia en serie a la base del
transistor 368. El terminal de salida VOUT del IC 360 está
acoplado, también, al terminal V+ de un convertidor 369 de +5V a
-5V. Un condensador de tántalo está acoplado a los terminales CAP+
y CAP- del convertidor 369. Los -5V de corriente continua para los
circuitos que lo requieren, aparecen a través del terminal de
salida VOUT del convertidor 369 a masa. En este caso, las masas
analógica y digital del instrumento 100 están conectadas. Un
terminal +V de una fuente 370 de voltaje de referencia de 2,5V está
acoplada, a través de una resistencia, a +5V analógico. El voltaje
VREFerence (Vreferencia) de 2,5 se establece entre el terminal +V
de la fuente 370 y masa.
Volviendo ahora a la circuitería 320 de
activación de LED para el conjunto 116 de cabeza óptica, el
terminal OutPut (salida) 25 de control de LED de inicio del ASIC 290
está acoplado, a través de un diodo, al terminal - de entrada de un
amplificador operacional 374. El terminal + de entrada del
amplificador operacional 374 está acoplado a VREF. El terminal de
salida del amplificador operacional 374 está acoplado a la base de
un transistor 376. El colector del transistor 376 está acoplado al
terminal START LED, terminal 258-11, del conectador
258. El emisor del transistor 376 está acoplado a masa a través de
una resistencia que limita la corriente a través del LED de inicio
a un valor de corriente constante y, a través de una resistencia de
realimentación, al terminal - de entrada del amplificador
operacional 374.
El terminal FILLConTrol (control de lleno),
terminal OutPut (salida) 24, del ASIC 290 está acoplado a través de
un diodo al terminal - de entrada de un amplificador operacional
378. El terminal + de entrada del amplificador operacional 378 está
acoplado a VREF. El terminal de salida del amplificador operacional
378 está acoplado a la base de un transistor 380, cuyo colector está
acoplado al terminal FILL LED, terminal 258-10, del
conectador 258. El emisor del transistor 380 está acoplado a masa a
través de una red de resistencias en paralelo, lo que limita la
corriente que circula por el LED de lleno a un valor de corriente
constante y a través de una resistencia de realimentación al
terminal - de entrada del amplificador operacional 378.
El terminal MAIN ConTroL (control principal),
P3.3 del \muC 284 está acoplado, a través de un diodo, al
terminal - de entrada de un amplificador operacional 382. El
terminal + de entrada del amplificador operacional 382 está
acoplado a VREF. El terminal de salida del amplificador operacional
382 está acoplado a la base de un par 384 de transistores acoplados
en configuración Darlington. Los colectores de los transistores 384
están acoplados al terminal de LED de análisis MAIN,
258-9 del conectador 258. El emisor de los
transistores 384 está acoplado a masa a través de una resistencia,
lo cual limita la corriente que circula por el LED principal a un
valor de corriente constante y, a través de una resistencia, al
terminal - de entrada del amplificador operacional 382.
El código de barras detectado de la tira de
ensayo desechable 101 que está siendo utilizada en un ensayo
particular, llega al circuito 320 en serie en el terminal CodeBaR
(código de barras), 258-6, del conectador 258. Es
acoplado directamente al terminal X5 de entrada analógica del
multiplexador 332. Las señales START (INICIO), FILL (LLENO) y MAIN
assay DETect (DETectar análisis PRINCIPAL) indican que sobre el área
amarilla 210 de una tira de ensayo 101 se ha depositado una gotita
de la muestra con el volumen adecuado, y los datos de coagulación
resultantes en bruto, son proporcionados desde el terminal
258-3 del conectador 258 a los terminales + de
entrada de dos amplificadores operacionales 386, 388. El
amplificador operacional 386 está configurado como una memoria
intermedia de ganancia unidad y su terminal de salida está acoplado
al terminal X1 de entrada de corriente continua del multiplexador
332. el amplificador operacional 388 está configurado, también, como
una memoria intermedia de ganancia unidad y su terminal de salida
está acoplado capacitivamente a través de un condensador y dos
resistencias en serie, 390, 392, a un terminal + de entrada de un
amplificador operacional 394. El terminal de salida del
amplificador operacional 388 está acoplado, también, a masa a través
de una combinación en paralelo de RC. El terminal + del
amplificador operacional 394 está acoplado a masa a través de un
condensador. El terminal de salida del amplificador operacional 394
está acoplado, a través de una resistencia de realimentación, a su
terminal - de entrada. Su terminal - de entrada está acoplado a masa
a través de una resistencia. El terminal de salida del amplificador
operacional 394 está acoplado también a masa a través de las
resistencias en serie 396, 398. El terminal común de las
resistencias 396, 398 está acoplado, a través de un condensador, al
terminal común de las resistencias 390, 392.
La señal en el terminal de salida del
amplificador operacional 394 es acoplada directamente al terminal
X0 de entrada, AC1, del multiplexador 332. Esa señal es acoplada,
también, al terminal + de entrada de un amplificador operacional
400. La señal en el terminal de salida del amplificador operacional
400 es acoplada directamente al terminal X2 de entrada, AC2, del
multiplexador 332. El terminal de salida del amplificador
operacional 400 está acoplado también, a través de una resistencia,
a su terminal - de entrada. El terminal - de entrada del
amplificador operacional 400 está acoplado a masa a través de una
resistencia.
VUNREGulated es acoplado a masa a través de un
divisor de voltaje en serie que incluye una resistencia 402 y una
resistencia 404. El terminal común de las resistencias 402, 404 está
acoplado directamente al terminal X4 de entrada analógico del
voltaje de BATTery (baterías) del multiplexador 332. +5VA se acopla
al terminal de entrada VDD de un perceptor de temperatura 406. El
terminal VOUT del perceptor 406 está acoplado directamente al
terminal de entrada analógico de voltaje VTEMP, X6, del
multiplexador 332 y, a través de una resistencia elevadora, a
+5VA.
El circuito 332 de control del calentador incluye
dos resistencias en serie 410, 412 acopladas entre el terminal
HeaTeR ON/OFF del \muC 284 y masa. El terminal común de las
resistencias 410, 412 está acoplado a la base de un transistor 414,
cuyo colector está acoplado, a través de dos resistencias en serie
416, 418, a +5VA y cuyo emisor está acoplado a masa. El terminal
común de las resistencias 416, 418 está acoplado a la base de un
transistor 420 cuyo emisor está acoplado a +5VA y cuyo colector está
acoplado a masa a través de una resistencia 422 y un condensador
424 en serie. El terminal común de la resistencia 422 y el
condensador 424 está acoplado al terminal - de entrada de un
amplificador operacional 426.
+5VA se acopla a masa a través de una
resistencia, un potenciómetro 428 y una resistencia, en serie. El
cursor del potenciómetro 428 está acoplado al terminal - de entrada
del amplificador operacional 426. El potenciómetro permite que la
placa calefactora 192 se caliente a unos 39ºC. +5VA se acopla a masa
a través de una resistencia 430 y un condensador 432 en serie. El
terminal común de la resistencia 430 y el condensador 432 está
acoplado al terminal THermistor + (termistancia +),
196-3 del conectador 196 y al terminal + de entrada
del amplificador operacional 426. El terminal + de entrada del
amplificador operacional 426 está acoplado a masa a través de la
combinación en serie de un diodo y una resistencia. La unión de la
resistencia y el diodo está acoplada a la base de un transistor
434, cuyo emisor está acoplado a masa. El terminal de salida del
amplificador operacional 426 está acoplado, a través de una
resistencia, a su terminal - de entrada y, a través de la
combinación en serie de un diodo y una resistencia, al colector del
transistor 434.
El terminal SETPoinT 2 (punto de ajuste 2),
terminal 20 de salida, del ASIC 290, está acoplado a +5VA a través
de resistencias 436, 438 en serie. El ASIC 290 proporciona el
control de temperatura de la placa calefactora 192 a dos puntos de
ajuste diferentes, 39ºC y 44ºC. El segundo punto de ajuste se
establece en un valor alto para permitir que la placa calefactora
192 llegue a la temperatura de 44ºC, permitiendo así un
calentamiento más rápido de las muestras a 39ºC. El terminal común
de las resistencias 436, 438 está acoplado a la base de un
transistor 440 cuyo emisor está acoplado a +5VA y cuyo colector está
acoplado, a través de una resistencia, al terminal - de entrada del
amplificador operacional 426. Un divisor de voltaje resistivo en
serie que incluye una resistencia 442 y una resistencia 444, está
acoplado entre el terminal de salida del amplificador operacional
426 y masa. El terminal común de las resistencias 442, 444 está
acoplado a un terminal X3 de entrada analógica del multiplexador
332. El estado de funcionamiento del circuito 322 de control del
calentador es multiplexado así en el \muC 284. Además, el estado
de control del calentador, reflejado por el voltaje en el colector
del transistor 434, controla el flujo de corriente por la lámina
calefactora 182. Esto se consigue mediante un transistor 446, cuya
base está acoplada al colector del transistor 434 y cuyo colector
está acoplado al terminal - HEATER (- CALENTADOR),
196-2 del conectador 196. El terminal + HEATER (+
CALENTADOR), 196-1 del conectador 196 está acoplado
a + VUNREGulated. El emisor del transistor 446 está acoplado a masa
a través de una resistencia en paralelo. La base del transistor 446
está también acoplada a masa a través de dos diodos en serie, lo
cual limita la corriente que pasa por la lámina calefactora a,
aproximadamente, 0,4A. El terminal - THermistor (- TErmistancia),
196-4 del conectador 196, está acoplado a masa.
El terminal P1.6 del \muC 284 está acoplado, a
través de un diodo, al terminal - de entrada de un amplificador
operacional 450 del circuito 326 de abertura para las muestras. El
terminal + de entrada del amplificador operacional 450 está
acoplado a VREF. El terminal de salida del amplificador operacional
450 está acoplado a la base de un transistor 452, cuyo emisor está
acoplado, a través de una resistencia de realimentación, al
terminal - de entrada del amplificador operacional 450 y a masa a
través de una resistencia, lo que limita la corriente que pasa por
el LED de abertura para las muestras a un valor de corriente
constante. El colector del transistor 452 está acoplado al terminal
168-1 del conectador 168 de abertura para las
muestras. +5VA se acopla al terminal 168-2,
terminal VDD, del conectador 168. VUNREGulated se acopla al terminal
168-5 del conectador 168. El terminal SAMPle IN
(introducir muestra), 168-4, del conectador 168 está
acoplado a masa a través de una resistencia y a través de un
condensador al terminal - de entrada de un amplificador operacional
456. El terminal + de entrada del amplificador operacional 456 está
acoplado a masa. El terminal de salida del amplificador operacional
456 está acoplado, a través de un circuito de realimentación RC en
paralelo, a su terminal - de entrada. El terminal de salida del
amplificador operacional 456 está acoplado, a través de un
condensador, al terminal + de entrada de un amplificador operacional
458. El terminal + de entrada del amplificador operacional 458 está
acoplado a masa a través de una resistencia.
El terminal - de entrada del amplificador
operacional 458 está acoplado a masa a través de una resistencia.
El terminal de salida del amplificador operacional 458 está acoplado
al cátodo de un diodo, cuyo ánodo está acoplado, a través de una
resistencia, al terminal - de entrada del amplificador operacional
458. El terminal de salida del amplificador operacional 458 está
acoplado, también, al ánodo de un diodo 460 cuyo cátodo está
acoplado, a través de una resistencia 462, al terminal - de entrada
del amplificador operacional 458. Esto proporciona una
configuración de tipo de histéresis que tiene diferentes ganancias
dependiendo de si el voltaje en el terminal + de entrada del
amplificador operacional 458 es mayor o menor que el voltaje en su
terminal - de entrada. El terminal común del diodo 460 y la
resistencia 462 está acoplado a masa a través de la combinación en
serie de una resistencia 464 y un condensador 466. El terminal común
de la resistencia 464 y el condensador 466 está acoplado al
terminal de entrada X7 SAMple DETect (detectar muestra), del
multiplexador 332.
El terminal P1.7 del \muC 284 está acoplado a
masa a través de dos resistencias en serie de 100K\Omega del
circuito 328 de control de imán. El terminal común de estas
resistencias está acoplado a la base de un transistor 470 NPN tipo
BC848C, cuyo emisor está acoplado a masa. El colector del transistor
470 está acoplado a +5VA a través de resistencias en serie de
100K\Omega. El terminal común de estas resistencias está acoplado
a la base de un transistor 471 PNP tipo BC858C, cuyo emisor está
acoplado a +5VA y cuyo colector está acoplado al terminal - de
entrada de un amplificador operacional 472 tipo LM324A. La
combinación en serie de una resistencia 474 de 1%, de 110K\Omega
y una resistencia 476 de 1% y 10K\Omega, está acoplada entre VREF
y masa. Un condensador de 27pF está acoplado a través de la
resistencia 476. El terminal común de las resistencias 474 y 476
está acoplado al terminal + de entrada del amplificador operacional
472.
El terminal de salida del amplificador
operacional 472 está acoplado a la base de un transistor NPN 478
activador de la bobina 144 del imán, de tipo PXT4401. El emisor del
transistor 478 está acoplado a masa a través de una resistencia de
1% y 1\Omega, lo que limita la corriente que pasa por la bobina
del imán a una corriente de valor constante y, a través de una
resistencia de realimentación de 10K\Omega al terminal - de
entrada del amplificador operacional 472. Un condensador de 27pF
está acoplado entre el terminal - de entrada del amplificador
operacional 472 y masa. El colector del transistor 478 está
acoplado al terminal 156-3 del conectador 156. El
terminal 156-1 del conectador 156 está acoplado a
VUNREGulated. La bobina 144 está acoplada a través de los
conectadores 156-1 y 156-3. La
combinación en serie de una resistencia de 39\Omega y un
condensador de 0,1pF está acoplada, también, a través de los
conectadores 156-1 y 156-3. Un diodo
de retorno de tipo LL5819 está acoplado, también, a través de los
terminales 156-1 y 156-3.
El circuito 330 activador de LED de lectura de
código de barras, que está asociado con el fotodiodo 224 incluye
ocho LED 484-1 a 484-8 para iluminar
códigos de barras. El ánodo del LED 484-1 está
acoplado a +5V y su cátodo está acoplado al terminal de ánodo del
interruptor óptico 486. El interruptor óptico 486 proporciona la
fuente y el detector para la marca 264 para indicar cuando los
conjuntos superior e inferior, 130, 132, del adaptador de tiras,
está montados juntos. El terminal de colector, C, del interruptor
óptico 486 está acoplado al terminal InPut (entrada) 3 del ASIC 290
y, a través de una resistencia elevadora, a +5V. El terminal de
cátodo, K, del interruptor óptico 486 está acoplado a través de una
resistencia de carga al colector de un transistor
490-1 cuyo emisor está acoplado a masa y cuya base
está acoplada, a través de una resistencia, al terminal Output
(salida) 17 del ASIC 290. Los ánodos de los restantes LED
484-2 a 484-8 están acoplados a +5V
a través de una resistencia de carga común. Los cátodos de los LED
484-2 a 484-8 están acoplados a los
colectores de los transistores 490-2 a
490-8, respectivamente. Los emisores de los
transistores 490-2 a 490-8 están
acoplados a masa. Las bases de los transistores
490-2 a 490-8 están acopladas, a
través de respectivas resistencias, a los terminales Output
(salida) 16-10, respectivamente, del ASIC 290.
Los LED 484-1 a
484-8 están montados en la PCB 114 y emiten luz a
través de respectivas hendiduras 204-1 a
204-8, respectivamente. Los LED
484-1 a 484-8 son encendidos en
secuencia a través de transistores 490-1 a
490-8, respectivamente. La presencia o ausencia de
un código de barras en la región 492 de una tira de ensayo 101
particular situada en el instrumento 100 es percibida por la
transmisión de luz desde un LED 484-1 a
484-8 respectivo por conducción del fotodiodo 224.
Esto identifica ciertos parámetros específicos del lote de una tira
de ensayo 101 para el instrumento 100.
En funcionamiento, se deposita una muestra 514 en
la cavidad 494 para muestra de la tira de ensayo 101, en el lugar
210. La radiación del LED 164, que es activado a intervalos de 0,25
segundos, detectada por el fotodiodo 164 establece la dosificación
de la tira 101. El START LED 238 es activado a intervalos de 50 ms
hasta que la llegada de la muestra 514 en la región de la tira 101
sobre el START LED 238 es establecida por la radiación procedente
del START LED 238 detectada por el fotodiodo 242. El tiempo de flujo
de la muestra 514 entre el punto de aplicación de la muestra en la
cavidad 494 y la detección de la llegada de la muestra 514 sobre el
START LED 238 establece si se trata de una muestra de sangre o de
solución de control. Las soluciones de control, al ser menos
viscosas, fluyen más rápidamente entre estos dos lugares y esto es
detectado por el instrumento 100. El tiempo de flujo mínimo que el
instrumento 100 interpretará como sangre y/o el tiempo de flujo
máximo que el instrumento 100 interpretará como solución de control
puede hacerse variar de un lote de tiras a otro cambiando uno o más
parámetros de la llave EEPROM 119 que puede ser introducida por el
usuario. Esto le descarga al usuario de la necesidad de indicar al
instrumento 100 o de registrar de otro modo cuando se está llevando
a cabo una comprobación de control de calidad.
Una vez que el fotodiodo 242 ha detectado la
llegada de la muestra 514 sobre el START LED 238, el START LED 238
es desactivado y se activa el FILL LED 240. La siguiente reducción
de la radiación detectada por el fotodiodo 242 indica la llegada de
la muestra 514 sobre la región FILL de la tira 101. El tiempo
transcurrido entre la detección por el fotodiodo 242 de la llegada
de la muestra 514 sobre el START LED 238 y la detección por el
fotodiodo 242 de la llegada de la muestra 514 sobre el FILL LED 240,
es utilizado por el instrumento 100 para determinar si el volumen
aplicado de la muestra 514 es adecuado para llevar a cabo un ensayo
de coagulación. Si el instrumento 100 determina que el volumen
aplicado de la muestra 514 no era adecuado para realizar un ensayo,
el instrumento 100 proporciona un mensaje de error y retorna a su
estado de preparado. Si el instrumento 100 determina que el volumen
aplicado de la muestra 514 era suficiente para llevar a cabo un
ensayo de tiempo de coagulación de manera fiable, se apaga el FILL
LED 240 y se enciende el LED 244 de análisis MAIN (principal). El
electroimán 140 es activado también y se inicia la vigilancia de la
radiación, por el fotodiodo 242 del LED 244 de análisis MAIN. El
conjunto de imán 140, cuando es activado por el circuito 328 de
control de corriente del imán, agita las partículas ferromagnéticas
de la tira de ensayo 101 contenidas en la muestra 514, ya sea ésta
de sangre o de solución de control. Las partículas se reorientan por
sí mismas a lo largo de las líneas de fuerza combinadas del
conjunto de imán 140 y del imán de polarización 154 y proporcionan
un perfil modulado de transmisión de luz de la muestra. Este perfil
de transmisión, ilustrado en la Fig. 1 en 500, es detectado por el
fotodiodo 242 y es multiplexado
(DETect-AC1-DC) mediante el
multiplexador 332 y el convertidor A/D 324 al \muC 284. La
coagulación de la muestra provoca una reducción de la modulación de
este perfil de transmisión, como se describe en las patentes
norteamericanas 4.849.340 y 5.110.727. La forma de onda 500 es
rectificada y se obtiene la envolvente 502 de la forma de onda 500
rectificada.
Para reducir la probabilidad de aplicar una dosis
doble a la tira 101, se obtiene la relación entre el tiempo que
transcurre entre START y FILL y el tiempo que transcurre entre la
aplicación de la muestra y START. Esta relación se compara con un
parámetro proporcionado a partir de la llave 119. La relación debe
ser menor que el parámetro. De otro modo, el instrumento 100
deducirá que la tira 101 ha recibido una dosis duplicada y generará
un mensaje de error. Debe evitarse la doble dosificación por cuanto
con ella se pueden fluidificar de nuevo las partículas
ferromagnéticas obteniéndose una lectura errónea del tiempo de
coagulación.
Las Figs. 17a-b son vistas en
sección longitudinal fragmentarias, muy agrandadas, de una tira 100
tomadas por las líneas de sección 17-17 de la Fig.
4. En general, en ausencia de sangre líquida, de una fracción de
sangre o de una solución de control (Fig. 17a), los índices de
refracción de la parte inferior 506 y de la parte superior 508 de
la tira y del volumen 510 de la muestra, lleno de aire, entre ellas,
son tales que el nivel de la luz procedente del LED 164 devuelta al
fotodiodo 166, es relativamente mayor. Esto se ilustra en la región
512 de la Fig. 18. Una muestra líquida 514, ya sea sangre, una
fracción de sangre o una solución de control, se deposita en la
cavidad 494 de muestra de la tira 101 y migra a la región 510 de la
tira 101, sobre la región 211 del instrumento 100. Debido en
general a la coincidencia de los índices de refracción y de
absorción de la parte inferior 506 y de la parte superior 508 de la
tira y del líquido 514, en el caso de líquidos transparentes y, en
general, a los efectos de absorción y de dispersión en el caso de
sangre completa, el fotodiodo 166 detecta un nivel de luz
relativamente menor, como se ilustra en la región 522 de la Fig.
18, cuando hay presente un líquido en la región 211 adyacente a la
tira 101. Este esquema de detección óptica permite utilizar un
control de transparencia.
La Fig. 19 ilustra dos formas de onda útiles en
la comprensión de la técnica de inmunización contra el ruido de
inicio empleada en un instrumento de acuerdo con el presente
invento. Experimentalmente se ha determinado que, a no ser que se
tomen medidas, en el instrumento 100, para evitarlos, el instrumento
100 puede ser disparado en falso por picos de ruido 526 de sentido
negativo generados durante la aplicación de una muestra a una tira
de ensayo 101. Tales picos 526 aparecen cuando el usuario,
accidentalmente, golpea o mueve la tira 101 de un lado a otro o
hacia dentro y hacia fuera con respecto al conjunto óptico 116,
durante la aplicación de la muestra. Tales picos 526 de sentido
negativo pueden superar el umbral de inicio de -60mV del
instrumento 100 pero, típicamente, tienen una duración menor que la
señal de inicio 528 de sentido negativo y van precedidos o
seguidos, de manera inmediata, por picos 530 de sentido positivo.
Esto contrasta con la señal real 528 generada a partir de la
muestra líquida, que solamente tiene sentido negativo. Se utiliza
esta diferencia para discriminar en forma efectiva entre la señal
528 y el ruido 526, 530. El algoritmo de START (inicio) del
instrumento 100 discrimina entre señales de corta duración (ruido)
526, 530 y señales de larga duración (señal de inicio) 528
empleando criterios de tendencia negativa, de frecuencia de cambio
de señal y de umbral negativo. El tratamiento del algoritmo START
incluye las siguientes características ilustrativas: tres puntos de
datos consecutivos muestreados con una separación de 50 ms deben ser
negativos con relación a una referencia y deben tener frecuencias
de cambio de señal más negativas que -7,3mV/50ms (-30 recuentos de
la señal de entrada convertida de analógica en digital a
0,243mV/recuento) con un cambio de señal absoluto más negativo que
el umbral de inicio de -60mV del instrumento 100 (-246 recuentos).
Los parámetros almacenados en la EEPROM 119 incluirían, entonces,
una delta de señal de -30 recuentos y un umbral de inicio de -246
recuentos.
Claims (3)
1. Un instrumento para vigilar la coagulación de
sangre fluida, de una fracción de sangre o de una solución de
control, coagulable, estando combinado el fluido coagulable con
partículas que son afectadas por un campo magnético de modo que las
partículas estén suspendidas de forma relativamente libre en el
fluido o en la solución de control,
comprendiendo el instrumento un electroimán (140)
dispuesto para crear un campo magnético variable en el tiempo que
es dirigido a través de una tira (101) de reactivo y que hace que
las partículas sean reorientadas a medida que varía el campo
magnético, cambiando la reorientación a medida que se coagula el
fluido debido a la viscosidad cambiante del fluido,
caracterizado porque el electroimán (140) incluye un núcleo
(150) en general en forma de E que comprende una rama central
(148), una bobina (144) eléctricamente conductora prevista en el
núcleo para crear en él un flujo magnético variable en el tiempo,
retornos de flujo (152) en dos lados opuestos de la rama central
para el flujo magnético variable en el tiempo, de forma que la rama
central y los retornos de flujo formen, juntos, un núcleo en
general en forma de E de material ferromagnético, por lo que la
bobina eléctricamente conductora está prevista en la rama central,
y un circuito activador acoplado a la bobina para proporcionar en
ella un flujo de corriente variable en el tiempo, y un imán
permanente de polarización (154) que tiene un primero y un segundo
extremos polares, estando montado el imán permanente de polarización
(154) en la rama central, extendiéndose el primer extremo polar el
imán permanente de polarización (154) hacia el retorno (152) de
flujo en uno de dichos dos lados opuestos de la rama central y
extendiéndose el segundo extremo polar del imán permanente de
polarización (154) hacia el retorno de flujo (152) en el otro de
dichos dos lados opuestos de la rama central, comprendiendo además
el instrumento un adaptador (130, 132) de tiras dispuesto para
recibir y retener la tira (101) de reactivo, y estando configurado
el núcleo (150) para concentrar y dirigir el campo generado por el
electroimán (140) a través de la tira (101) de reactivo.
2. El aparato de la reivindicación 1, que
comprende además un carrete (146), estando la bobina (144)
eléctricamente conductora arrollada en el carrete (146).
3. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el núcleo (150) está construido de níquel-hierro en
polvo.
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