MEMS血糖傳感器的微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)人體內(nèi)胰島素分泌不足或胰島素作用缺失時(shí)會(huì)導(dǎo)致血糖濃度偏離正常水平從而引發(fā)糖尿病及其并發(fā)癥。血糖濃度的檢測(cè)是糖尿病科學(xué)診斷的前提。本文針對(duì)課題組研制的MEMS血糖傳感器用于組織液超濾提取檢測(cè)的功能需求,研究了三電極MEMS血糖檢測(cè)傳感器微電流檢測(cè)技術(shù)并研制了傳感器檢測(cè)與控制電路。本文主要對(duì)檢測(cè)原理、電路設(shè)計(jì)與分析、電路測(cè)試以及檢控系統(tǒng)葡萄糖濃度測(cè)試等部分進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　首先對(duì)MEMS血糖傳感器的檢測(cè)原理進(jìn)行分析,對(duì)輔助傳感器

2、產(chǎn)生電流的電路(恒電位電路和信號(hào)發(fā)生電路)原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)傳感器產(chǎn)生的微電流范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)傳感器工作過(guò)程中產(chǎn)生的電化學(xué)噪聲進(jìn)行研究,提出噪聲消減方法,為后續(xù)微電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　然后結(jié)合檢測(cè)微電流輸出特點(diǎn)及血糖傳感器超濾提取動(dòng)作控制需求,設(shè)計(jì)了檢控系統(tǒng),由微電流檢測(cè)系統(tǒng)、人機(jī)交互及無(wú)線通信、電源系統(tǒng)三大部分組成。為驗(yàn)證微電流檢測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的正確性,本文借助Multisim仿真軟件重點(diǎn)對(duì)電路中的恒電位及I/V

3、轉(zhuǎn)換的性能進(jìn)行分析。此外對(duì)電路中的噪聲來(lái)源進(jìn)行分析,計(jì)算相關(guān)噪聲并分析對(duì)電流檢測(cè)的影響。對(duì)元件布置與布線、接地、電路板漏電防護(hù)等方面進(jìn)行了研究,從而提高電路的抗干擾能力。
　　在檢控電路研制基礎(chǔ)上,本文搭建測(cè)試系統(tǒng),測(cè)試電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性.靜態(tài)特性準(zhǔn)確度、重復(fù)性、靈敏度、分辨力、穩(wěn)定性、零漂等;動(dòng)態(tài)特性包括恒電位電路的電壓跟隨特性以及檢測(cè)電路的階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)特性。測(cè)試結(jié)果表明,該檢測(cè)系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　最后,為測(cè)試