基于组胺浓度的过敏反应检测系统研究与开发

发布时间：2021-05-12 01:53

　　过敏是一种长期困扰人类的疾病,发病率高且医学上并没有根治的方法,及时对疑似过敏的患者做过敏原筛查尤为重要。在体外试验检测过敏原的方法中,常需要用到辅助仪器,国内在此类产品的研究与开发投入不足而国外产品价格昂贵等,使得加强过敏原检测的医疗仪器的开发具有非常重要的意义。立足于体外检测方法中的组胺检测,针对现有组胺检测仪存在的诸多缺点,如自动化程度低,人工操作环节多、缺少清洗模块、人机界面不友好等,本文介绍了一种新的基于组胺浓度的过敏反应检测系统。本系统分为管理与监督级、实时控制级和现场设备级三层结构,每层结构进行模块化的设计与实现,更高质量、高自动化地完成组胺浓度的检测。本文主要工作包括以下几点:（1）分析过敏反应检测系统的需求,给出上述三层结构的总体设计方案。（2）根据需求完成对系统的硬件设计,包括荧光检测模块、清洗模块、进样针运动模块、注射泵吸液模块以及PLC硬件接口设计。其中,采用幅值测量法和光子计数法相结合的荧光检测方式提高测量范围;采用蠕动泵的涌泉式清洗装置改善了传统水泵清洗的诸多缺点;加入高精度接近开关的进样针运动模块实现故障检测和位置调零。（3）根据检测流程和人机界面的需求,... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 过敏反应检测系统研究现状
        1.2.1 国内外过敏检测方法现状
        1.2.2 国内外组胺测试仪器的研制现状
    1.3 论文主要内容及结构安排
第二章 系统需求分析和总体设计方案
    2.1 组胺过敏反应检测系统需求分析
    2.2 系统总体设计方案
        2.2.1 管理与监督级设计方案
        2.2.2 实时控制级设计方案
        2.2.3 现场设备级设计方案
    2.3 本章小结
第三章 系统硬件设计
    3.1 荧光检测模块硬件设计
        3.1.1 光电倍增管的基本原理和使用方法
        3.1.2 荧光检测模块整体硬件架构
        3.1.3 光学子系统硬件设计
        3.1.4 电源电路设计
        3.1.5 电流电压转换与信号放大电路设计
        3.1.6 低通滤波器与ADC电路设计
        3.1.7 高通滤波器与比较器电路设计
        3.1.8 DAC电路设计
        3.1.9 可调高压电源电路设计
        3.1.10 可调紫外LED电流源电路设计
        3.1.11 RS485 通信接口及其隔离电路设计
        3.1.12 MCU电路设计
    3.2 清洗模块硬件设计
    3.3 进样针运动模块硬件设计
    3.4 实时控制级PLC硬件设计
    3.5 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 上位机软件设计
        4.1.1 上位机软件流程设计
        4.1.2 上位机软件界面及功能
    4.2 PLC软件设计
        4.2.1 PLC主程序设计
        4.2.2 RS485 通信协议设计
        4.2.3 步进电机运动控制软件设计
    4.3 MCU软件设计
        4.3.1 MCU主程序与控制算法
        4.3.2 TLV5627 驱动程序设计
        4.3.3 ADS1246 驱动程序设计
        4.3.4 荧光强度及浓度测量算法
    4.4 本章小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 清洗模块测试
    5.2 荧光检测模块测试
        5.2.1 光电倍增管信号检测电路测试
        5.2.2 可调紫外LED电流源电路测试
        5.2.3 校准板样品浓度检测
    5.3 系统通信测试
        5.3.1 以太网通信测试
        5.3.2 RS485 总线通信测试
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3182501