[发明专利]一种基于光学方法的生化物质检测仪器及其检测方法

说明书

本发明公开了一种基于光学方法的生化物质检测仪器及其检测方法，属于生化物质检测技术领域，包括MCU芯片、电机驱动器和LED驱动器，MCU芯片通过电机驱动器与步进电机连接，步进电机与转盘滤光片连接，MCU芯片通过LED驱动器与白光LED连接，转盘滤光片通过光纤与样品盒连接，光敏二极管通过开关与可变增益放大电路连接，可变增益放大电路通过ADC采集器与MCU芯片连接。本发明采用全光谱的LED光源、其恒流驱动的大小、接收端增益可以程控切换；光强检测器件选择了高性能的OSD‑1226光敏传感器，以保证对特定波长光的灵敏度；通过有四个波长的滤光片可以选择来适应各种不同浓度的被测样样品。

技术领域

本发明涉及一种生化物质检测仪器及其检测方法，特别是涉及一种基于光学方法的生化物质检测仪器及其检测方法，属于生化物质检测技术领域。

背景技术

许多化学物质具有颜色，有些无色的化合物也可以和显色剂作用而生成有色物质，事实证明，当有色溶液的浓度改变时，颜色的深浅也随着改变，浓度越大，颜色越深；浓度越小，颜色越浅，因此，可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度，对溶液中所含的物质进行定量分析，如纳氏管比色法，它是按浓度由高到低，配好一系列标准浓度管，然后拿待测样品和标准管逐个比较，看和哪一个标准管的颜色最相近，便读取该标准管的浓度值为待测样品的浓度值，这就是目视比色法。

后来改用光电检测元件代替目视来测量被测溶液中物质的含量，这种方法叫光电比色法，所以本发明也是基于光电比色法的改进优化进行专利申请提出，目前的仪器，由于性能受限，在样品浓度很高或很低的情况下，测不准或者无法给出样本中的生化指标，原因主要有两个方面：

其一是采用光源、光强检测器件的限制，光源在某些波长尤其是短波长频段有缺失，检测器件在某些频段灵敏度低。这会造成某些波长下无法检测或者检测效果很差。

其二是光源采用恒定光强输出方式，只能针对中等浓度状态下优化，测量动态范围小，样品浓度低，接收检测器件易饱和，样品浓度高，受限于灵敏度，难以分辨。

因此，为了解决以上两个问题，需要提出一种基于光学方法的生化物质检测仪器。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种基于光学方法的生化物质检测仪器，是基于物质对光的选择性吸收，单色器将光源发出的复色光分成单色光，特定波长的单色光通过盛有样品溶液的比色池，光电转换器将透射光转换为电信号后送入信号处理系统进行分析。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于光学方法的生化物质检测仪器，包括MCU芯片及分别与所述MCU芯片连接用于进行电机驱动的电机驱动器和用于LED驱动的LED驱动器，所述MCU芯片通过所述电机驱动器与步进电机连接，所述步进电机与转盘滤光片连接，所述MCU芯片通过所述LED驱动器与白光LED连接，所述白光LED也与所述转盘滤光片连接，所述转盘滤光片通过光纤与样品盒连接，所述样品盒通过光敏二极管连接有开关，所述光敏二极管通过所述开关与可变增益放大电路连接，所述可变增益放大电路通过ADC采集器与所述MCU芯片连接。

优选的，所述白光LED为全光谱白光LED，所述全光谱白光LED覆盖测试所需的全部波长，且每个波长下都有足够的发光强度。

优选的，所述光敏二极管为检测器件，为所述全光谱白光LED所需各波长下灵敏度均高的OSD1226型光敏二极管，用于保证测试所需各波长的光均可有效发射和接收。

优选的，通过改变驱动所述全光谱白光LED的电流来调节光源的输出亮度。

优选的，所述LED驱动器采用恒定电流来驱动全光谱白光LED，所述LED驱动器的最大驱动电流为1.3A。

优选的，所述步进电机通过所述电机驱动器驱动，使所述步进电机转动来旋转装有四种波长滤光片的所述转盘滤光片。