1 簡(jiǎn)介

液面探測(cè)始終是體外診斷領(lǐng)域一個(gè)重難點(diǎn)問(wèn)題。液面探測(cè)就是使用加樣針去檢測(cè)試劑或者樣本的液面位置，并進(jìn)行吸樣。液面檢測(cè)目的主要：

精確加樣 ：嚴(yán)格控制控制吸樣的體積。

防止試劑的交叉污染 ：?jiǎn)未挝鼧雍螅瑫?huì)對(duì)加樣針進(jìn)行清洗，且加樣針與試劑的接觸面積較小，能有效防止交叉污染。

2 加樣針的類型

加樣針的類型主要有三種：?jiǎn)螌俞槨㈦p層針、三層針。這三種類型的針各有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又有各自的局限性。下面我們分別我們分別來(lái)講解一下這三種加樣針針的各自的特點(diǎn)：

單層針

單層針應(yīng)用于檢測(cè)精度要求不高的場(chǎng)所。

優(yōu)點(diǎn) ：?jiǎn)螌蛹訕俞樀慕Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，對(duì)檢測(cè)電路的要求較低。

缺點(diǎn) ：?jiǎn)螌蛹訕俞樀目垢蓴_能力較弱，容易受到針內(nèi)液體、外界干擾型號(hào)的影響。

雙層針

雙層針主要應(yīng)用于工作環(huán)境比較惡劣的環(huán)境，檢測(cè)環(huán)境周圍有加大的電磁干擾，如伺服電機(jī)等。

優(yōu)點(diǎn) ：相比于單層加樣針，這種在外圍增加了一層作為屏蔽罩，能有效防止空間干擾耦合到檢測(cè)系統(tǒng)中。特別地，有些雙層針中還會(huì)增加加熱功能。

缺點(diǎn) ：無(wú)法排除針內(nèi)液體對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)造成的影響。

三層針

三層針的設(shè)計(jì)主要是為了防止交叉污染，例如吸取試劑或者生物樣本時(shí)，為了防止交叉污染，使用一次性套筒吸取試劑。

特點(diǎn) ：能有效防止來(lái)自內(nèi)部液體和空間耦合的干擾。

缺點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)檢測(cè)方案的要求較高。

3 檢測(cè)場(chǎng)景

關(guān)于檢測(cè)的場(chǎng)景，這里我們根據(jù)加樣針的固定方式，簡(jiǎn)要闡述兩種比較常用的場(chǎng)景：

加樣針主動(dòng)去探測(cè)液面高度。

控制策略 ：這種方式通過(guò)加樣針主動(dòng)去探測(cè)液面的位置，在檢測(cè)到液面之后，依據(jù)吸樣的體積，繼續(xù)向下移動(dòng)一定的距離。

加樣針被動(dòng)其探測(cè)液面高度。

控制策略 ：檢測(cè)位置固定，預(yù)先在檢測(cè)位置固定一個(gè)檢測(cè)針，加樣針主動(dòng)吸取液體，當(dāng)液面離開(kāi)檢測(cè)針時(shí)，系統(tǒng)識(shí)別到液體過(guò)少，給出警告。

4 檢測(cè)方案

FDC2214QRGHTQ1檢測(cè)方案

這種檢測(cè)方案可以同時(shí)對(duì)四路檢測(cè)針同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)的方案是基于LC震蕩。對(duì)外的接口是通信IIC接口。

LC震蕩液面探測(cè)方案

這種檢測(cè)方案的成本降低，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。當(dāng)時(shí)這種檢測(cè)方案的抗干擾性較差，具體的電路細(xì)節(jié)，可以一起討論。對(duì)于一些只需要檢測(cè)液體有無(wú)的場(chǎng)景，建議采用這種方案。

NE555液面檢測(cè)方案

這種檢測(cè)方案暫未使用過(guò)，但是從原理上能分析，可以實(shí)現(xiàn)液面檢測(cè)。

CAV424液面檢測(cè)方案(TI)

這種檢測(cè)方案，是當(dāng)時(shí)讀書(shū)期間接觸的，這種檢測(cè)方案比較簡(jiǎn)單，完全通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)液面探測(cè)，占用的資源較少，只需要一個(gè)IO檢測(cè)出高低電平即可。支持靈敏度調(diào)節(jié)（通過(guò)電位器機(jī)型調(diào)節(jié)），但是這種檢測(cè)方案容易產(chǎn)生兩根檢測(cè)針之間串?dāng)_。

CY8C4024LQI-S412（Cypress）

CY8C4024LQI-S412可以理解為一個(gè)MCU，液面探測(cè)只需要使用到其一個(gè)IO，即可進(jìn)行液面探測(cè)。這種檢測(cè)方案的抗干擾能力較強(qiáng)，但是成本相對(duì)較高。

5 注意事項(xiàng)

檢測(cè)系統(tǒng)與檢測(cè)針之間線纜盡可能短。

檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)外的連接器IPEX這種連接器。

建議在液路上套上彈簧，對(duì)于提高系統(tǒng)的抗干擾性極佳。