[发明专利]一段式热对流PCR仪及控制方法

权利要求书

1.一段式热对流PCR仪，其特征在于，包括温度控制系统、加热系统、恒温控制模块、控制模块及电源；所述恒温控制模块与所述控制模块信号连接；

所述温度控制系统包括温度传感器及温度变送器，所述温度传感器与所述温度变送器信号连接，所述温度变送器与控制模块的模数转换器信号连接，在所述控制模块的模数转换器引脚上连接有250欧姆电阻；

所述加热系统包括加热器、加热片及电磁继电器；

所述加热片与所述加热器贴合，所述电源负极与所述电源正极与所述电磁继电器输入端连接，所述电磁继电器输出端与所述加热片的正极连接；

所述电磁继电器的控制部分电路与所述控制模块连接；

所述电源与所述温度变送器电连接；

所述控制模块包括PID控制模块；所述模数转换器的输出端与所述PID控制模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一段式热对流PCR仪，其特征在于，所述温度传感器为带金属护套PT100铂电阻探头。

3.根据权利要求1所述的一段式热对流PCR仪，其特征在于，所述温度变送器为4-20mA温度变送器。

4.根据权利要求1所述的一段式热对流PCR仪，其特征在于，所述电磁继电器为一路光耦合隔离继电器驱动模块。

5.根据权利要求4所述的一段式热对流PCR仪，其特征在于，所述一路光耦合隔离继电器输出端电压为5V。

6.根据权利要求1所述的一段式热对流PCR仪，其特征在于，所述加热器为铝合金块，所述加热片为硅胶加热片。

7.根据权利要求1至6中任一项一段式热对流PCR仪的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设定DNA变性反应温度值；

2)根据DNA变性反应温度值、加热器的上表面与毛细管内液体上表面的距离、毛细管的管径、液体与毛细管的综合导热系数，设定加热器上方的温度值；

3)通过恒温控制模块控制加热器上方的温度维持在设定温度值内；所述设定温度值远低于DNA变性反应温度值；

4)温度传感器检测加热器即时温度信号，并通过温度变送器转换为即时电阻信号，所述温度变送器将即时电阻信号输出给控制模块上的模数转换器转换为即时电流信号；

5)所述模数转换器将所述即时电流信号输出给PID控制模块；所述PID控制模块将即时电流信号与设定DNA变性反应温度值所对应的电流值进行比较得到差值；所述PID控制模块根据差值发送调控制信号给电磁继电器，所述电磁继电器根据所述调控信号对硅胶加热片的电流进行调节，使得加热器的温度趋于设定DNA变性反应温度值。