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利用低成本、低功耗解决方案实现高精度、可重复的便携式血液分析仪

随着医疗保健成本不断提高、人口老龄化问题日趋严重,以及肥胖者数量持续攀升,市场对便携式血液分析仪的要 求与日俱增,不仅是更精确、更可靠、更易用,并且能够在病人与护理者之间轻松快捷地共享数据。为保障病人的舒适性,满足以下条件的血液分析仪才有竞争力: 样本尽可能小;5秒内显示测试结果;设备支持通过标准有线或无 线通信接口下载结果。因为计量表需用标准锂离子非充电式电池工作数年之久,所以保持低功耗至关重要。如果使用充电电池,会增加计量表的成本,而且会在充电 过程中发热,从而影响测量精度。在这个竞争激烈的市场,每一项 设计决策都会受成本因素影响。
 

  • 解决方案

为提高精度和可靠性,同时在功耗与尺寸之间保持适当的平衡,ADI公司从系统层次入手来满足便携式血液分析仪设 计的信号处理要求。这样,设计既支持与临床和实验室系统相媲美的高精度、可重复诊断水准,同时能够提供易于使用、紧凑的低成本终端产品。

针对光度测量和电流测量两种设计技术,ADI公司均能提供完整的信号链解决方案,包括使设备实现市场差异化的创 新技术。这些创新很容易与现有技术相集成,从而可降低风险,加快产品上市。
 
传 统的USB端口隔离方案较为复杂,成本高昂,但居家病人与医师或医院之间能够随时共享重要数据。 ADuM4160是一款USB2.0兼容型器件,能够提供完全隔离的USB功能,而成本和复杂度只有当前数据隔离方法的一小部分。该器件提 供5kV rms医用级隔离、上游短路保护以及完全隔离的1.5Mbps和12Mbps数据速率(IEC 60601-1医疗安全审批正在进行 中)。


ADuC7060 是一款单芯片精密模拟微控制器, 其中集成两个24位Σ-Δ型ADC、一系列模拟外设以及一个32位ARM7™内核。它内置32kB闪存、4kB SRAM、一个可编程增益放大器、多路复用器、缓冲器和一个24位辅助ADC(用于热电偶应用的 冷结温度补偿和接口),同时具有SPI(串行外设接口)、UART(通用异步收发器)和I2C端口。该器件具有业界最佳的ADC噪 声(仅60 nV)性能;所有外设均启动时,功耗仅为2.6 mA。 除高精度测量外,ADuC7060精密DAC还能用于激励试剂/血液混合物,从而产生与血糖等物质成比例的信号。 闪存可以存储多天的测量结果。


AD7682 是一款无失码的真16位SAR ADC,内置下列单元: 用于将输入配置为单端输入(使用或不使用参考地)、差分输入或双 极性输入的4通道、低串扰多路复用器;内部低漂移基准电压源(可以选择2.5 V或 4.096V)和缓冲;温度传感器;可选单极点 滤波器;以及多通道依序连续扫描时所用的序列器。该器件以3V电源供电时功耗极低,并且采样速率较低,因而计量表的电池使用时间较长。
 


 
配套器件:

AD5398: 120 mA、 吸电流、 10位I2C DAC(光度测定方法)。
AD7147A: CapTouch® 单电极电容式传感器专用可编程控制器。
AD5624: 2.7 V至5.5 V、 450 μA、 轨到轨输出、 四通道、 12位nanoDAC® (光度测定方法)。