基于PIC24在血糖仪上的应用分析
出处:国际电子商情 发布于:2014-03-25 17:59:15
导读:血液中的糖份称为血糖,绝大多数情况下都是葡萄糖(英文简写Glu)。体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖,所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。正常人在空腹血糖浓度为3.61~6.11mmol/L.空腹血糖浓度超过7.0mmol/L称为高血糖。血糖浓度低于3.61mmol/L称为低血糖。
糖是我们身体必不可少的营养之一。人们摄入谷物、蔬果等,经过消化系统转化为单糖(如葡萄糖等)进入血液,运送到全身细胞,作为能量的来源。当食物消化完毕后,储存的肝糖即成为糖的正常来源,维持血糖的正常浓度。人体的血糖是由一对矛盾的激素调节的:他们就是胰岛素和胰高血糖素,当感受到血液中的血糖低的时候,胰岛的A细胞会分泌胰高血糖素,动员肝脏的储备糖原,释放入血液,导致血糖上升;当感受到血液中的血糖过高的时候胰岛的B细胞会分泌胰岛素,促进血糖变成肝糖原储备或者促进血糖进入组织细胞。
血糖仪测试原理
血糖值的检测方法采用的是生物电化学方法,其原理:血糖测试条插入血糖仪后,在测试条的顶端滴入血样,血液中的葡萄糖与血糖测试条上的酶发生化学反应,产生电子或微电流,
电子数量或者微电流的强弱随着血液中血糖浓度的增加而增加。
普通血糖仪的测试方法:
通过测量微弱电流的大小,并根据电流值和血糖浓度的关系,反算出相应的浓度。为了测量的电流值,往往需要强大的模拟信号调理电路。如图1:
图1
Source
由图1看出,普通血糖仪的模拟电路要求:1.至少2个以上低偏移、低温度系数、低偏置电流的运算放大器。2.至少1路12bit 以上的ADC,是16 bit,满足这2个条件是普通血糖仪的基本要求,但这样的方案的成本非常高。
PIC24 CTMU血糖仪方案描述
PIC24 CTMU血糖测试方法:
模拟信号调理电路无需外加,只需MCU内部集成的CTMU单元和高来ADC完成。如下图2:
图2
Source
该方案也是基于血糖测量的电化学原理,但其实现方法颠覆了以往血糖的测试方法。本设计介绍了的是一款单芯片设计方案,以Microchip的PIC24F“GC” 系列MCU为,外围电路设计简单,测试条直接与MCU I/O口连接完成一个快速、高、低成本、低功耗的血糖测试。如下图3是血糖仪的硬件框图:
图3
Source
具体原理:当测试条上滴入血样,血液中的葡萄糖与测试条上的酶发生反应产生电荷Q,而电荷与血糖浓度呈线性关系,所以,只需测出纸条上的电荷量就可以知道血糖的浓度。这里与大多数血糖测试方法稍有不同的是测量电荷量,而不是电流值。测量电荷Q用到模拟装置,完全由MCU内部提供,主要包括:高模数转换器(ADC)、可编程的恒流源、数字处理器和存储器、高定时器、参考电压源等。如下图4是测量电荷MCU内部逻辑图:
图4
Source
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- Excelpoint - 超声技术在医疗领域的发展趋势和应用2024/1/18 11:46:23
- 医疗设备中的开关电源干扰2021/12/7 17:21:09
- 450-550W高功率密度AC/DC医疗电源—LOF系列2021/6/4 14:52:32
- 3英寸x 5英寸 效率高达96.5% 的600W 医疗 / 工业 电源2021/5/24 11:02:11
- 基于S3C2410A和nRF401芯片实现多床位遥测心电监护仪的设计2021/5/6 14:50:42