收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

毛细管电泳芯片安培检测电路的设计

何敏  
【摘要】: 发展高效、快速、集成化的生物样品分析方法是当前生命科学的研究热点。毛细管电泳芯片具有易于实现微型化的特点,发展十分迅速。毛细管电泳芯片的检测样品体积很小,因此采用高灵敏度的检测方法是十分必要的。安培检测法是用于毛细管电泳芯片分离末端的一种检测方法,它灵敏度高、易于微型化,是当前应用在毛细管电泳芯片中最为广泛的电化学检测方法。目前,安培检测系统的体积庞大、成本较高,与毛细管电泳芯片检测系统的微型化的趋势相矛盾。因此,减小安培检测系统的体积,设计一种基于信号采集与控制于一体的毛细管电泳安培检测电路成为国内外研究的热点。本论文采用16位ARM微处理器设计一种便携式的安培检测电路,实现了安培检测系统的小型化。 本论文设计了一种稳定性高、带自检测功能的安培检测电路。该检测电路主要包括恒电位仪电路、D/A转换电路、滤波电路、可编程增益放大电路、A/D转换电路等。根据安培检测的基本原理,恒电位仪电路采用I/V转换采集微电流信号,并用精密运算放大器将采集的微小电压信号进行放大,经过滤波器后将信号输入A/D进行采样检测。恒电位仪依靠运算放大器深度电压负反馈,保证参比电极的恒电位。同时还设计了一种自检测电路,检测恒电位仪的工作状态,实时调整参比电极的电位以保证参比电极与工作电极之间的电位差恒定。 毛细管电泳芯片安培检测电路的控制部分基于16位ARM微处理器LPC2114为核心的控制结构,通过设计相应外围电路以及程序设计,实现了程控电压源的控制、可编程增益电路的控制、A/D转换结果的读取和处理及与上位机通讯等功能。软件采用C语言编程,实现了A/D采样、可编程增益放大及D/A转换等功能。 实验结果表明,毛细管电泳芯片安培检测电路的恒电位仪性能稳定,同时检测电路能够较好的采集微小电流信号。实验测试结果与理论值能够较好的吻合,误差保持在5.33%范围内。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN402

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 张兰,何聿,倪碧莲,陈毅挺,陈国南;奋乃静和氟奋乃静的毛细管电泳柱端喷壁式安培检测[J];分析化学;2005年03期
2 陈志锋,高云华,李成武,林金明;塑料芯片毛细管电泳电化学检测系统及其性能评价[J];高等学校化学学报;2004年12期
3 孟斐,陈恒武;微流控分析系统的安培检测器[J];理化检验(化学分册);2003年01期
4 张欣;辛洪涛;于静;李怀臣;白雪丽;黄琛;宋秀杰;;益气活血法对肺纤维化动物模型细胞因子表达的影响[J];山东大学学报(医学版);2005年12期
5 吴汉夔;赵芸;牟新利;巴杭;阿吉艾克拜尔;;新疆甘草化学成分研究[J];天然产物研究与开发;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈继锋;微通道电泳芯片及其检测系统的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
2 王清江;毛细管电泳—安培检测联用技术及其应用研究[D];华东师范大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 项雷军;基于ARM的万能材料试验机测控系统的研究[D];浙江工业大学;2005年
2 宋玉龙;电化学工作站开发[D];东北师范大学;2006年
3 张欣;微毛细管电泳芯片安培检测器的研制[D];山东大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢跃勤,童红武,盛良全,刘少民;氨气敏电极测定烟草中总氮的研究[J];安徽教育学院学报;2002年06期
2 陈东;;基于冗余CAN总线的分布式控制系统的研究与设计[J];安防科技;2008年03期
3 申红明;赵芙生;;基于LPC2138的嵌入式家庭智能监控系统[J];安防科技;2008年05期
4 王莉莉;吕芳;;基于ARM的汽车防盗报警系统设计[J];安防科技;2008年06期
5 韩国华;杜永贵;;基于ARM7的远程视频监控系统[J];安防科技;2009年11期
6 杨里;唐伦;陈前斌;;基于TD-SCDMA移动视频监控系统的反向控制[J];安防科技;2009年12期
7 冯飞雨;于春梅;胡立锋;;基于S3C2440的嵌入式远程视频监控系统的设计[J];安防科技;2011年03期
8 王义杰;;WINCE下I~2C总线对EEPROM读写的实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
9 张海清;陈永煌;朱晖;;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
10 凤俊翔;;AGV小车TCP/IP通讯功能的设计与实现[J];安徽农业科学;2010年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘畅;冯顺山;;基于ARM的嵌入式弹载数据采集系统的实现[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
2 周翔;沈明霞;;基于GPRS的农田信息采集系统设计与实现[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
3 周佳雯;;基于ARM7的火灾显示盘设计[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
4 林书禹;谢存禧;张铁;李琳;;移动机器人控制系统的数字PID混合控制[A];第十届粤港机电工程技术与应用研讨会暨梁天培教授纪念会文集[C];2008年
5 赵晓鸥;黄福莹;;μC/OS-Ⅱ在ARM7处理器上的移植[A];广西计算机学会2007年年会论文集[C];2007年
6 王海鹏;倪远平;;U-boot在mini2440平台上的移植方法[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
7 黎玉成;;基于嵌入式μClinux系统的P2P软件应用研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
8 杨靖;李捍东;;基于ARM和CPLD的嵌入式数字图像处理系统[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
9 甘家锦;李泽滔;;无线智能控制器在图像监控系统中的应用研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
10 张鸿雁;赵睿;梁青云;;防窃电措施分析及智能防窃电计量箱的应用[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
2 闫妍;充流多壁碳纳米管的动力学特性研究[D];昆明理工大学;2008年
3 张利胜;金属纳米线阵列的制备及其表面增强光谱研究[D];昆明理工大学;2008年
4 宋发辉;氧化铁与铁多级纳米结构粒子的可控合成研究[D];武汉理工大学;2010年
5 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年
6 张萍;1,3取代吡唑啉酮类试剂的合成及其用于糖类物质的衍生化和分析研究[D];西北大学;2011年
7 金花;过渡族及稀土金属硫化物合成和生长机理研究[D];吉林大学;2011年
8 孙敏;Ga辅助生长一维纳米结构的光、电、热性能研究[D];华中科技大学;2011年
9 刘育辰;甘草质量评价多指标检测方法的建立及其在不同来源甘草药材鉴别上的应用[D];北京中医药大学;2011年
10 何承雨;一维纳米材料的生长机理、结构调控及性能研究[D];南京大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
4 张维;基于ARM7的配电变电所和开闭所RTU研究[D];山东科技大学;2010年
5 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
6 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘强;基于ARM9的机器人远程控制系统研究[D];山东科技大学;2010年
8 叶智祥;基于ARM的以太网转换器研究及应用[D];长春理工大学;2010年
9 周胜男;马铃薯中酚类物质的提取、纯化及检测方法研究[D];安徽农业大学;2010年
10 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李哲英,骆丽,刘元盛;ARM核嵌入式系统的开发平台ADS[J];半导体技术;2002年02期
2 孙艳秋,高玮;MAX19516位A/D转换器的原理及应用[J];本溪冶金高等专科学校学报;2002年01期
3 向红军,雷彬;基于单片机系统的数字滤波方法的研究[J];电测与仪表;2005年09期
4 陈国聪,李中国,陈长江;应用单片微机改造早期的万能材料试验机[J];电脑开发与应用;1994年03期
5 涂从欢;王离九;;带观测器的滑模变结构直流调速系统[J];电气传动;1993年03期
6 左智勇;负载观测器在全数字直流调速系统中的设计和应用[J];电气传动;1998年05期
7 方肇伦;微流控分析芯片发展与展望[J];大学化学;2001年02期
8 刘强;MAX29X系列8阶有源低通滤波器及应用[J];电子技术应用;1995年04期
9 李剑 ,赵鹏程 ,汤建彬;32位ARM嵌入式处理器的调试技术[J];电子技术应用;2003年03期
10 戚克军,林金铭,万月珍,肖艳中;高速高精度A/D转换器MAX195及其与8031单片机的接口[J];电子技术应用;1997年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 项雷军;基于ARM的万能材料试验机测控系统的研究[D];浙江工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施志波,马文丽,梁斌,郑文岭;基于单片机的微型毛细管电泳芯片检测器的设计[J];光学仪器;2005年02期
2 田丽,刘晓为,王喜莲,田雷,敖明胜,熊俊;毛细管电泳芯片的模拟设计与实验研究[J];微纳电子技术;2003年Z1期
3 杨承,黄成军,刘锋,于军;毛细管电泳芯片制备工艺研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年07期
4 汤扬华,周兆英,叶雄英,冯焱颖,金亚;毛细管电泳芯片的制造[J];微细加工技术;2001年01期
5 张立国,陈迪,杨帆,李以贵;基于DEM技术的塑料毛细管电泳芯片加工工艺[J];微细加工技术;2002年04期
6 黄俊煌,闫卫平;芯片毛细管电泳激光诱导荧光检测系统的设计[J];工业仪表与自动化装置;2005年02期
7 陈里铭,闫卫平,刘军民;低电压驱动毛细管电泳芯片电势分布的数值计算[J];仪器仪表学报;2005年S1期
8 李鹤楠;闫卫平;刘军民;;低电压驱动阵列电极式毛细管电泳芯片的研究[J];仪器仪表学报;2006年S3期
9 刘晓为;张海峰;王蔚;田丽;王喜莲;;芯片实验室技术及其应用[J];测试技术学报;2006年06期
10 刘莹;姚李英;刘世炳;吴坚;陈涛;;采用激光制备毛细管电泳芯片微结构的研究[J];微细加工技术;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李才;闫卫平;吕宏峰;;基于ARM的毛细管电泳芯片荧光检测系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
2 窦伟峰;闫卫平;杨晓博;;基于CCD的多通道毛细管电泳芯片检测系统[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 陈里铭;闫卫平;刘军民;;低电压驱动毛细管电泳芯片电势分布的数值计算[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
4 郭峰;张志毅;邓志勇;;电雷管起爆网路拒爆问题的探讨[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
5 孙祯东;;一例中岔解锁电路的分析处理[A];江苏省铁道学会2009年度获奖论文专辑[C];2009年
6 林东生;周辉;关颖;肖志刚;张宏;韩福斌;叶锡生;钟玉芬;;DPF X射线元器件及电路辐照效应实验[A];第9届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];1998年
7 李承;;Simulink用于电路仿真研究[A];第十五届电工理论学术年会论文集[C];2003年
8 邹伟栋;周立鹏;;HI-13串列超导增能器QWR腔射频控制器电路设计研究[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
9 张继辉;穆晓曦;崔亦斌;张法江;;浅谈电子电路防止静电危害的主要措施[A];2007'第十二届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2007年
10 裘迅;李志荣;黄卫清;;圆柱形多自由度超声波电动机驱动电路的研究[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;飞速发展的微流体芯片[N];中国医药报;2002年
2 陕西 瞿贵荣;POKO牌TD-169C电吹风电路与检修[N];电子报;2005年
3 天津 吕建刚;HY-1W型护眼灯电路及维修[N];电子报;2005年
4 成都大学 杨春;一款简单实用的强电预警电路[N];电子报;2006年
5 记者 赵中庸 通讯员 孙劲 严友才;遂渝铁路新线两条TMIS电路全面开通[N];人民铁道;2006年
6 广西 余玉福;简易功放机剖析[N];电子报;2008年
7 四川 何伦昌;也谈LED灯之节能[N];电子报;2009年
8 广西 陈功任;DVD机系统故障检修技巧与维修实例[N];电子报;2009年
9 河南 王素军;两种LED光源消防应急标志灯电路简析及维修(二)[N];电子报;2009年
10 李壮、单宇;西电路污水纳网工程如期完工[N];唐山劳动日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖红华;低电压毛细管电泳芯片集成系统研究[D];华中科技大学;2010年
2 李经民;热塑性聚合物立体结构微流控器件制作方法及相关理论研究[D];大连理工大学;2010年
3 罗豪;一种极低功耗模拟IC设计技术及其在高性能音频模数转换器中的应用研究[D];浙江大学;2012年
4 郝振霞;高聚物微流控芯片上金属微器件的研制和应用[D];浙江大学;2010年
5 明鑫;低EMI D类音频功放电路关键技术研究[D];电子科技大学;2012年
6 苏彦锋;数字CMOS工艺实现的单片本振电路[D];复旦大学;2004年
7 左少华;电化学生物传感器的制备和应用研究[D];华东理工大学;2008年
8 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
9 黄金鑫;基于空间电磁能的无线传感器自供能技术研究[D];山东大学;2012年
10 王伟征;数字电路低费用低功耗测试技术研究[D];湖南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何敏;毛细管电泳芯片安培检测电路的设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 窦伟峰;并行电泳通道芯片检测系统设计与实现[D];大连理工大学;2011年
3 范博源;毛细管电泳芯片电动进样的研究[D];大连理工大学;2003年
4 李星海;毛细管电泳芯片的信号采集和处理系统研究[D];重庆大学;2003年
5 李冠男;基于UV-LIGA技术的毛细管电泳芯片设计与制备[D];华中科技大学;2006年
6 张欣;微毛细管电泳芯片安培检测器的研制[D];山东大学;2006年
7 刘莹;激光快速制备毛细管电泳芯片和LIF系统的搭建[D];北京工业大学;2007年
8 李昊鸣;安培法检测PMMA毛细管电泳芯片研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 宣雷;电导法检测毛细管电泳芯片[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 刘媛媛;电泳芯片安培检测关键技术研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026