光尋址電位傳感器讀出系統(tǒng)的微型電路模組設(shè)計(jì).pdf

1、隨著家庭醫(yī)療的觀念普及，醫(yī)療保健與照顧、預(yù)防已經(jīng)成為現(xiàn)今最重要的課題。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，醫(yī)療品質(zhì)的需求也逐漸提升，同時(shí)居家醫(yī)療相關(guān)的醫(yī)療電子設(shè)備的需求量增加，帶動(dòng)了具有高效能、微型化可攜帶式與低成本的生物醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
　　光尋址電位傳感器（Light-addressable Potentiometric Sensor，LAPS）是一種基于場效應(yīng)半導(dǎo)體的無需熒光等標(biāo)記的二維化學(xué)影像傳感器。本論文將LAPS傳感系統(tǒng)應(yīng)用鎖相放大器、

2、信號(hào)發(fā)生器等大型實(shí)驗(yàn)室儀器中所需的功能成功集成于一塊LabVIEW-FPGA開發(fā)板上。本論文通過LabVIEW-FPGA實(shí)現(xiàn)了LAPS輸入部分的控制：為激光器提供所需的電壓和頻率；為參考電極提供可設(shè)定最大值、最小值、步進(jìn)和延時(shí)的階梯波；為微鏡控制板提供所需的電壓、方波控制和偏轉(zhuǎn)角度信息等。LAPS輸出部分首先通過了多級(jí)放大及濾波，基本達(dá)到了檢測結(jié)果所需要的精確度。這一部分主要使用的濾波方式為鎖相放大濾波法。其后，通過LabVIEW自帶的

3、繪圖功能及內(nèi)建 Matlab的功能繪制所需的光電流-偏壓曲線及二位化學(xué)影像。此外還實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)的功能方便后續(xù)所需的其它分析的進(jìn)行。
　　本論文突破性的實(shí)現(xiàn)了 LAPS系統(tǒng)的同步化。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所有參數(shù)統(tǒng)一控制，極大的化簡了操作過程。通過同步化，本論文徹底解決傳統(tǒng)LAPS傳感系統(tǒng)中檢測過程中僅收取光電壓信息，圖像生成需后續(xù)人工進(jìn)行光電壓和與其對應(yīng)坐標(biāo)的綁定的繁瑣過程，實(shí)現(xiàn)二維化學(xué)影像實(shí)時(shí)顯示的目標(biāo)。
　　本論文將展示微型化后的LA