2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、全自動生化分析儀是一種集光、電、機(jī)、液于一體的大型檢驗類儀器,主要用于檢驗人體體液的各種生化指標(biāo),是醫(yī)療臨床檢驗的必備儀器之一。由于中國的生化分析儀研制起步晚、水平低,國產(chǎn)儀器的精度跟世界先進(jìn)儀器之間的差距比較大,而作為生化分析儀的核心-控制系統(tǒng),其穩(wěn)定性的提高更是任重而道遠(yuǎn)。本文旨在研究與開發(fā)一款功能齊全、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)可靠、使用簡單的中型全自動生化分析儀控制系統(tǒng),為后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)提供必要的指導(dǎo)意義。
  本文首先介紹了國內(nèi)、外生

2、化分析儀的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,并對生化分析儀的類型進(jìn)行了闡述,從而得出了本文的研究重點-分立式全自動生化分析儀;接著介紹了生化分析儀的工作原理和整體結(jié)構(gòu),著重講述了控制系統(tǒng)的設(shè)計:硬件部分和軟件部分。從硬件的角度來看,整個控制系統(tǒng)的輸入輸出量非常多,對時序的要求非常嚴(yán)格,實時性很強(qiáng)。因此選用了高性能的ARM處理芯片SAM3U4E(cortex-M3的內(nèi)核)與Altera公司的EP4CE10F17C8N芯片,它們一起構(gòu)成了整個硬件控

3、制系統(tǒng)的核心,既簡化了硬件結(jié)構(gòu),又提高了整個硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件系統(tǒng)包括上位機(jī)軟件和下位機(jī)控制軟件,在下位機(jī)控制軟件中利用FPGA來實現(xiàn)系統(tǒng)的實時控制,弱化主控制器(MCU)在實時控制過程中的角色,增強(qiáng)主程序的穩(wěn)定性和可靠性。
  生化分析儀是屬于光學(xué)式分析儀器,分光光度法是基于物質(zhì)對光的選擇性吸收原理而建立起來的方法。這樣對采集光電信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度要求很高。為了方便調(diào)整信號的強(qiáng)弱,系統(tǒng)采用了數(shù)字電位器,同時選用

4、13-bit的高速A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7327,既滿足了精度要求,又降低了系統(tǒng)的成本。
  全自動生化分析儀的主要控制對象為步進(jìn)電機(jī),而步進(jìn)電機(jī)的控制方法有兩種:恒壓和恒流兩種控制。由于恒壓的控制方式對步進(jìn)電機(jī)的要求很高,在電機(jī)運(yùn)行的過程中,其電流是方波,導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不恒定,存在比較大的脈動,所以本文采用的是恒流控制方式。根據(jù)不同的步進(jìn)電機(jī),選擇不同的驅(qū)動芯片,同時在電機(jī)的運(yùn)行過程中,采取不同的梯形加減速曲線,保證了電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。

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