ITO薄膜微流体芯片的温控系统设计

设计了一种用于氧化铟锡(ITO)薄膜基材微流体芯片的恒温控制系统。系统采用数字温度传感器采集ITO薄膜温度,USB 2.0接口通信。用户通过PC机可实时监测微流体芯片温度变化情况,设定目标温度,以及存储温度数据。系统采用改进增量式PID控制算法实现温度控制,控制精度可达±0.2℃。     

基于虚拟仪器的PCR芯片智能温控系统开发

采用检测电路与加热电路分时交替工作的方式,利用精密恒流源以电阻值测温度值.采用基于模糊切换的Bang-Bang控制、自适应模糊控制、微分先行PID控制相结合的分段复合控制策略,应用虚拟仪器技术,开发了PCR芯片智能温度控制系统.实验结果表明,此温度控制系统可对被控对象进行精确有效的控制,充分满足了使用要求.     

用于微流控PCR的TEC温控系统结构优化设计

为了实现微流控聚合酶链式反应(PCR)的快速升降温,设计了一种基于半导体制冷片(TEC)的温度控制系统.通过对控温对象微流控PCR芯片的热分析,确定了TEC的参数,并且研究了TEC效率与散热性能之间的关系.在此基础上,设计了一种热管鳍片式高性能散热器,对其传热机理、传热路线及热阻进行了深入分析,建立了有限元模型,并对该热管散热器进行了实验测试.实验结果表明:该温控系统的平均升降温速率达到7.48℃/s,为实现微流控PCR系统的快速精确升降温控制奠定了良好基础.     

基于DSP的实时PCR仪温度控制系统研制

为小型实时聚合酶链式反应(PCR)仪研制一种基于数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F2812的温度控制系统。由DSP产生的脉冲宽度调制(PWM)波经功率放大电路驱动半导体加热制冷片以Pt100作为温度传感器构建一种消除非线性误差的电桥传感电路,将温度信号转换为电压信号,电压信号送入DSP的A/D转换模块,同时进行位置式PID算法,然后调节PWM波的占空比,使整个系统对温度信号达到闭环控制。实验结果表明:系统的升降温速率能达到4℃/s,精度为0.2℃。     

基于单片机的自适应温度控制系统

人体生物知性检测要求较高的温度准确度和稳定度，针对该应用设计了一个温度控制器；用现代控制理论分析了该系统；建立了系统的数学模型，并推导出其状态空间方程。从而提出了先使温度快速稳定在目标温度附近，然后通过自调整参数达到目标温度的自适应温度控制方案。仿真计算的结果证明了方案的可行性和对环境温度变化的适应能力。最后以PIC1672A单片机为核心，具体实现了一个使用该控制方案的温度控制系统。实验结果表明该方案可以取得满意的准确度和稳定度。     

微型聚合酶反应芯片的精确温度控制

微型PCR反应芯片是生物芯片的一个重要发展方向,是实现快速分子生物学检测的一个新兴技术.在微型PCR芯片中,变性、回火、延伸三个温度区的精确控制直接影响到生成产物的数量和特异性,因此至关重要.本文使用虚拟仪器技术构建温度测控系统,将其应用于微型PCR芯片的精确温度控制,该系统精度高,温度波动较小.通过Labview图形化编程软件和数据采集卡,大大缩短了系统组建时间,使温度数据采集和显示一次性完成.     

微型聚合酶反应芯片的精确温度控制

微型PCR反应芯片是生物芯片的一个重要发展方向,是实现快速分子生物学检测的一个新兴技术。在微型PCR芯片中,变性、回火、延伸三个温度区的精确控制直接影响到生成产物的数量和特异性,因此至关重要。本文使用虚拟仪器技术构建温度测控系统,将其应用于微型PCR芯片的精确温度控制,该系统精度高,温度波动较小。通过Labview图形化编程软件和数据采集卡,大大缩短了系统组建时间,使温度数据采集和显示一次性完成。     

微流控PCR装置中温度控制技术评述

在微流控PCR装置中,温度直接影响PCR扩增结果,精确控制温度是微流控PCR的一个关键问题。温度控制包括系统加热方式和冷却方式,温度的测量和控制算法。加热和冷却有多种不同的实现方式,控制算法基本采用PID算法。总结了微流控PCR温度控制系统的加热方式、冷却方式和测量方式,并比较了各种方法的优缺点。     

基于AVR单片机的温度控制系统设计

设计了一种基于AT90S8535芯片的温度控制系统,ATMEL公司生产的AT90S8535单片机是一种性能优良且很有发展潜力的单片机。本文介绍了温度控制系统的组成和工作原理,并给出了系统的硬件电路设计和软件设计。     

高精度实时荧光定量PCR温控系统的设计与仿真

针对目前国产实时荧光定量PCR温控系统升降温速度慢和精度低的问题,提出了一种改进的模糊自适应PID算法。首先根据热力学公式,建立了实时荧光定量PCR温控系统的数学模型,在模糊自适应PID算法的基础上加了一个在线调整量化因子和比例因子的智能调整器,根据设定的模糊控制规则实时优化PID参数、量化因子和比例因子,由PID控制器和智能调整器控制实时荧光定量PCR的温度。采用Simulink对PCR温控系统进行仿真,结果表明：设计的模糊自适应PID控制器控制精度达到[0.1 ℃],快速稳定以后,能达到[0.01 ℃],升降温速度大于等于[7.0 ℃/s],完全能够满足实时荧光定量PCR温控系统对温度精度和升降温速度的要求。     

一种基于微流控芯片技术的流式细胞计数系统

采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料制作微流控流式细胞计数芯片,利用负压驱动与鞘液夹流技术实现样品的水力聚焦,达到了10μm的样品聚焦宽度。基于激光诱导荧光技术,制作了小型化的检测装置。以488nm固体激光器为光源,激光束以45°方向穿过一个水平狭缝,以线光源形式汇聚到微流控芯片的检测区域,并与微通道垂直交叉,细胞样品的荧光信号通过光电倍增管收集。整个分析系统结构简单,操作方便,灵敏度高,可初步实现细胞的计数。     

A microfluidic chip for heterogeneous immunoassay using electrokinetical control

This article presents the development of a novel, automated, electrokinetically controlled heterogeneous immunoassay on a poly(dimethylsiloxane) (PDMS) microfluidic chip. A numerical method has been developed to simulate the electrokinetically driven, time-dependent delivery processes of reagents and washing solutions within the complex microchannel network. Based on the parameters determined from the numerical simulations, fully automated on-chip experiments to detect Helicobacter pylori were accomplished by sequentially changing the applied electric fields. Shortened assay time and much less reagent consumptions are achieved by using this microchannel chip while the detection limit is comparable to the conventional assay. There is a good agreement between the experimental result and numerical prediction, demonstrating the effectiveness of using CFD to assist the experimental studies of microfluidic immunoassay.     

基于单片机的无线测温系统设计

利用短距离无线通信技术构成一个基于单片机的简易、低功耗的无线多点温度测量系统。系统以AT89C2051、AT89C51单片机为核心,采用数字式温度传感器DS18B20、无线收发芯片nRF24L01实现了温度的采集、控制、无线收发等,给出了系统硬件及软件的具体设计思想与实现方法。     

基于MSP430F149型单片机的智能温度控制系统

介绍了以MSP430F149单片机为核心的一个智能温度控制系统。介绍了如何利用MSP430F149本身的优点并结合相关的外部电路实现键盘输入、实时监测、自动温度控制和调节的控制系统的方法。重点阐述了系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程。由于本模块对输入量同时采用硬件和软件的非线性补偿,故具有精度高、可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点。     

基于MCU芯片的车流检测装置

将线圈埋置于地面下10～20mm处,电感线圈接LC振荡器,振荡信号接在MCUP87LPC764的定时计数器的输入端,由P87LPC764检测振荡频率。当机动车辆通过线圈部分时,线圈电感量发生变化,振荡器的频率发生变化,通过检测振荡频率的变化量,可以判断是否有车辆通过。实际运行表明,检测装置工作可靠,没有漏检或多报现象。     

基于微流控芯片的癌细胞分选仪硬件系统设计

设计了基于微流控芯片的癌细胞分选仪的硬件系统。系统采用光电倍增管(PMT)采集微流控芯片沟道内流动细胞的荧光信号,通过设计的微弱电流信号采集电路进行光电倍增管输出信号的处理,完成对细胞微弱荧光信号的检测。此外,设计了0~1 200 V范围幅值与脉宽可调的高压脉冲源,可产生随机高压脉冲用于癌细胞的分选。整个系统实现了微流控芯片上癌细胞检测、计数以及分选的结合。     

基于单片机的电力线载波温湿控制系统设计

介绍了一种基于单片机实现远程温湿度调控的智能控制系统.根据电力线载波传输和温湿度调控的原理,阐述了系统的硬件框图、模块结构,详细介绍了系统终端、编解码单元和耦合电路模块,并给出了系统软件逻辑及流程框图、PID温湿度控制算法.通过本地或远程操作实现对网络内的温箱设备进行温湿度调控,是集监测、管理、控制于一体的智能测控设备.     

基于单片机的热水器温度智能控制设计

将现代智能控制中的模糊控制与传统控制中的PID控制相结合,使用单片机作为下位机控制器,PC机为上位机控制设备,实现对温度的智能、实时控制,现场与远程同时监控。     

一种基于温补时钟芯片的授时系统

针对传统天文测量授时系统结构复杂、操作繁琐、便携性差等缺点,研究开发了一种基于DS12C887温补时钟芯片的功耗低、体积小且携带方便的天文授时系统。简要介绍了系统的基本构成和主要部件的功能特性及各种参数。介绍了授时系统的计时原理和工作流程,介绍了授时系统比时平台的构成以及比时的基本原理。做了大量的实验测试,分析了授时系统的稳定性和精度,收集了22d的时间比对实验数据。经实验验证,授时系统计时精度高,运行稳定,自动化程度高,可方便运用于野外天文测量与其他时间服务。