医疗仪器 液面探测

引言

        随着生物技术和电子技术的发展，医疗检测仪器迅速从半自动向全自动发展，并逐渐从低速向高速过渡。交叉污染是医疗检测仪器的一个重要指标，液面检测系统的灵敏度越高，探针与液体的接触面就越小，交叉污染也就越小。高速仪器对液面检测的灵敏度提出了更高的要求，同时由于通常医疗检测仪器的样本针和试剂针的粗细不一致，而且无法保证同类型探针电容的一致性，因此很有必要设计一套适用于高速仪器的具有自适应能力的高灵敏度液面检测系统。
目前绝大部分厂商都采用锁相环来测电容的方式来实现的液面检测功能。这种方式存在以下问题：
1、 无法适应不同的针，需要调整电路上的电阻或电容才能调整到一个最佳检测范围。
2、 检测精度一般，在样本管很长，但是只有一点样本的时候容易出现空探测现象。
3、 容易带来EMC的问题，辐射发射超标。
4、 不能带试管帽液面探测。
       因此我们设计了一个液面探测电路板，采用ADI的高精度电容检测芯片+高性能的MCU方式。MCU获取电容变化情况，并进行一系列滤波处理，滤除液面探测的杂波信号。在滤波过后的信号上，再去判断阈值条件是否满足接触液面。并且每次液面探测前需要校准传感器。

探测前校准

为什么要进行探测前校准？

1、消除环境电容变化： 液面探测模块采用电容检测原理，检测灵敏度高，响应速度快。但空气介质的电容值很容易受到环境影响，如环境的温度、湿度等。
2、排除系统干扰：液面探测属于微小信号检测模块，医疗仪器的电气和液路系统构成复杂，仪器系统产生的干扰随时可能影响模块检测。
3、消除电路累计误差：模块