1 簡介

液面探測始終是體外診斷領(lǐng)域一個重難點問題。液面探測就是使用加樣針去檢測試劑或者樣本的液面位置，并進行吸樣。液面檢測目的主要：

精確加樣 ：嚴(yán)格控制控制吸樣的體積。

防止試劑的交叉污染 ：單次吸樣后，會對加樣針進行清洗，且加樣針與試劑的接觸面積較小，能有效防止交叉污染。

2 加樣針的類型

加樣針的類型主要有三種：單層針、雙層針、三層針。這三種類型的針各有優(yōu)點，同時又有各自的局限性。下面我們分別我們分別來講解一下這三種加樣針針的各自的特點：

單層針

單層針應(yīng)用于檢測精度要求不高的場所。

優(yōu)點 ：單層加樣針的結(jié)構(gòu)比較簡單，對檢測電路的要求較低。

缺點 ：單層加樣針的抗干擾能力較弱，容易受到針內(nèi)液體、外界干擾型號的影響。

雙層針

雙層針主要應(yīng)用于工作環(huán)境比較惡劣的環(huán)境，檢測環(huán)境周圍有加大的電磁干擾，如伺服電機等。

優(yōu)點 ：相比于單層加樣針，這種在外圍增加了一層作為屏蔽罩，能有效防止空間干擾耦合到檢測系統(tǒng)中。特別地，有些雙層針中還會增加加熱功能。

缺點 ：無法排除針內(nèi)液體對檢測系統(tǒng)造成的影響。

三層針

三層針的設(shè)計主要是為了防止交叉污染，例如吸取試劑或者生物樣本時，為了防止交叉污染，使用一次性套筒吸取試劑。

特點 ：能有效防止來自內(nèi)部液體和空間耦合的干擾。

缺點 ：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對檢測方案的要求較高。

3 檢測場景

關(guān)于檢測的場景，這里我們根據(jù)加樣針的固定方式，簡要闡述兩種比較常用的場景：

加樣針主動去探測液面高度。

控制策略 ：這種方式通過加樣針主動去探測液面的位置，在檢測到液面之后，依據(jù)吸樣的體積，繼續(xù)向下移動一定的距離。

加樣針被動其探測液面高度。

控制策略 ：檢測位置固定，預(yù)先在檢測位置固定一個檢測針，加樣針主動吸取液體，當(dāng)液面離開檢測針時，系統(tǒng)識別到液體過少，給出警告。

4 檢測方案

FDC2214QRGHTQ1檢測方案

這種檢測方案可以同時對四路檢測針同時進行檢測，這種檢測的方案是基于LC震蕩。對外的接口是通信IIC接口。

LC震蕩液面探測方案

這種檢測方案的成本降低，電路設(shè)計簡單。當(dāng)時這種檢測方案的抗干擾性較差，具體的電路細節(jié)，可以一起討論。對于一些只需要檢測液體有無的場景，建議采用這種方案。

NE555液面檢測方案

這種檢測方案暫未使用過，但是從原理上能分析，可以實現(xiàn)液面檢測。

CAV424液面檢測方案(TI)

這種檢測方案，是當(dāng)時讀書期間接觸的，這種檢測方案比較簡單，完全通過硬件電路實現(xiàn)液面探測，占用的資源較少，只需要一個IO檢測出高低電平即可。支持靈敏度調(diào)節(jié)（通過電位器機型調(diào)節(jié)），但是這種檢測方案容易產(chǎn)生兩根檢測針之間串?dāng)_。

CY8C4024LQI-S412（Cypress）

CY8C4024LQI-S412可以理解為一個MCU，液面探測只需要使用到其一個IO，即可進行液面探測。這種檢測方案的抗干擾能力較強，但是成本相對較高。

5 注意事項

檢測系統(tǒng)與檢測針之間線纜盡可能短。

檢測系統(tǒng)對外的連接器IPEX這種連接器。

建議在液路上套上彈簧，對于提高系統(tǒng)的抗干擾性極佳。