中空纖維膜氧擴散滲透率檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、中空纖維膜技術(shù)是近年來膜技術(shù)中發(fā)展比較迅速的一支。在醫(yī)學上，它主要用于制成膜式氧合器，替代人肺的功能，進行血氣交換。氧氣擴散滲透率是衡量膜式氧合器和中空纖維膜的質(zhì)量最為重要的一個參數(shù)。傳統(tǒng)的以化學方法測定氧氣擴散滲透率的實驗方案，相對落后，無法實時監(jiān)控各種實驗參數(shù)對氧氣擴散滲透率的影響，在一定程度上制約了中空纖維膜技術(shù)的發(fā)展。 本文擬采用多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對影響氧氣擴散滲透率的多個參數(shù)進行實時檢測，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中作分析

2、處理，得出中空纖維膜的氧氣擴散滲透率，并對各參數(shù)對氧氣擴散滲透率的影響做出評價。論文闡述了中空纖維膜的檢測理論及實驗方案，重點介紹多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。 在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)和現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrays，F(xiàn)PGA)技術(shù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過USB接口與計算機通信，USB總線具有快速、可靠、低成本、

3、低能耗、即插即用、無須外接電源等特點，已逐漸成為現(xiàn)代低端數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢。 FPGA是一種可編程器件，具有速度快，時鐘頻率高，內(nèi)部時延小，開發(fā)周期短，內(nèi)部資源豐富等優(yōu)點。設(shè)計中采用自頂向下(Top-Down)設(shè)計思想，使用Verilog HDL硬件描述語言在FPGA中實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換器(AD Convener，ADC)自動采集控制、通道選擇、數(shù)碼顯示控制、時鐘分頻、數(shù)據(jù)存儲等模塊。 本系統(tǒng)由信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換、FP