一种温差测量电路、测量方法及PCR仪器技术

技术编号:37558385 阅读:16 留言:0更新日期:2023-05-15 07:41
本发明专利技术提供一种温差测量电路、测量方法及PCR仪器,该温差测量电路包括TEC制冷器、信号放大器、控制模组、第一驱动器及第二驱动器,其中,所述TEC制冷器的热端和冷端分别与所述第一驱动器、所述第二驱动器输出端、所述信号放大器的第一输入端及所述信号放大器的第二输入端电连接,再将所述信号放大器的输出端与所述控制模组的输入端电连接,并将所述控制模组的第一输出端及所述控制模组的第二输出端分别与所述第一驱动器及所述第二驱动器的输入端电连接。本发明专利技术将温差产生的电势差通过信号放大器放大,并通过控制模组转换成温差数据显示出来,实现了PCR仪器中TEC制冷器的热端与冷端之间温差数据的简单测量。端之间温差数据的简单测量。端之间温差数据的简单测量。

【技术实现步骤摘要】
一种温差测量电路、测量方法及PCR仪器


[0001]本专利技术属于医疗器械领域,涉及一种温差测量电路、测量方法及PCR仪器。

技术介绍

[0002]半导体制冷器(Thermoelectric cooler,简称TEC)作为一种具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等优点的制冷器件,被广泛应用于电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却。其主要是利用珀尔帖(Peltier)效应工作,即将一块N型半导体和一块P型半导体结成电偶,并给这个电偶加上电压,当电偶上有电流通过时,电偶的一端将从外界吸收热量,也叫冷端,而另一端将向外界放出热量,也叫热端。
[0003]目前,用于生化反应的PCR(Polymerase chain reaction)仪器通常使用TEC来进行温度控制,为了监控TEC的工作状态,需要知道TEC两个表面的温差,通常是在两个表面各贴一个热电偶,经过电路处理后计算得到两个表面的温度,进而得到温差,这样的处理方式比较复杂,而且在TEC的两面贴热电偶会影响其工作面的平整性。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种温差测量电路、测量方法及PCR仪器,用于解决现有技术中在TEC的两面贴装热电偶测量温差的方法比较复杂及热电偶影响TEC工作面平整性的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种温差测量电路,包括:TEC制冷器、信号放大器、控制模组、第一驱动器及第二驱动器,其中:
[0006]所述TEC制冷器的热端和冷端分别与所述信号放大器的第一输入端及所述信号放大器的第二输入端电连接;
[0007]所述信号放大器输出端与所述控制模组的输入端电连接;
[0008]所述控制模组的第一信号的输出端与所述第一驱动器的输入端电连接,所述控制模组的第二信号输出端与所述第二驱动器信号的输入端电连接;
[0009]所述第一驱动器输出端与所述TEC制冷器的所述热端电连接;
[0010]所述第二驱动器输出端与所述TEC制冷器的所述冷端电连接。
[0011]可选地,所述TEC制冷器的所述热端与所述信号放大器的第一输入端之间设有第一保护电阻,所述TEC制冷器的所述冷端与所述信号放大器的第二输入端之间设有第二保护电阻。
[0012]可选地,所述控制模组包括模数转换器及控制模块,所述模数转换器的输入端作为所述控制模组的输入端,且与所述信号放大器的信号输出端电连接,所述模数转换器的输出端与所述控制模块的信号输入端电连接,所述控制模块的第一信号输出端作为所述控制模组的第一信号输出端,且与所述第一驱动器的输入端电连接,所述控制模块的第二信号输出端作为所述控制模组的第二信号输出端,且与所述第二驱动器信号的输入端电连接。
[0013]可选地,所述控制模块包括显示模块。
[0014]可选地,所述TEC制冷器的工作面背面设有热电偶。
[0015]本专利技术还提供了一种PCR仪器,所述PCR仪器包括所述温差测量电路。
[0016]本专利技术还提供了一种温差的测量方法,包括以下步骤:
[0017]关闭与TEC制冷器的热端电连接的第一驱动器及与TEC制冷器的冷端电连接第二驱动器以使所述TEC制冷器停止工作;
[0018]将所述TEC制冷器的热端电势与冷端电势分别输入信号放大器第一输入端与第二输入端以放大所述TEC制冷器所述热端与所述冷端之间的电势差;
[0019]利用控制模组接收所述信号放大器的输出信号,并基于所述信号放大器的输出信号控制所述第一驱动器输入所述热端的电势及所述第二驱动器输入所述冷端的电势。
[0020]可选地,所述控制模组包括模数转换器及控制模块,所述模数转换器用于接收所述信号放大器的输出信号并转换成数字信号,所述控制模块用于读取所述模数转换器输出的转换数据,将所述转换数据解算成温差数据。
[0021]可选地,所述控制模块解算出所述温差数据后控制所述第一驱动器的输出端及所述第二驱动器的输出端输出电信号以使所述TEC制冷器继续工作。
[0022]可选地,通过热电偶测量所述TEC制冷器的工作面背面的温度,将测得的所述TEC制冷器的工作面背面的温度与所述温差数据相加以得到所述TEC制冷器的工作面温度。
[0023]如上所述,本专利技术的一种温差测量电路及其测量方法利用塞贝克(Seebeck)效应,即电偶的两端存在温差时,电偶两端也会出现电势差,将TEC制冷器的热端和冷端分别与信号放大器第一输入端及第二输入端电连接以放大电势差信号,并利用控制模组将放大的电势差信号转换成温差数据,简化了电路系统,省去了外部传感器器件,节约了硬件成本,且能简单实现温差数据的测量,此外还解决了热电偶器件影响TEC制冷器工作面的平整性的问题,同时TEC制冷器工作面背面的设置热电偶,通过TEC制冷器工作面背面温度与温差的关系可以得到TEC制冷器的工作面温度,具有高度产业利用价值。
附图说明
[0024]图1显示为本专利技术的一种温差测量电路的原理图。
[0025]图2显示为本专利技术的一种温差测量方法的流程图。
[0026]元件标号说明
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TEC制冷器
[0028]11
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热端
[0029]12
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冷端
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信号放大器
[0031]21
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信号放大器的第一输入端
[0032]22
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信号放大器的第二输入端
[0033]23
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信号放大器的输出端
[0034]24
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第一保护电阻
[0035]25
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第二保护电阻
[0036]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
控制模组
[0037]31
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控制模组的输入端
[0038]32
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模数转换器
[0039]321
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模数转换器的输出端
[0040]33
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控制模块
[0041]331
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控制模块的信号输入端
[0042]34
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温差测量电路,其特征在于,包括:TEC制冷器、信号放大器、控制模组、第一驱动器及第二驱动器,其中:所述TEC制冷器的热端和冷端分别与所述信号放大器的第一输入端及所述信号放大器的第二输入端电连接;所述信号放大器的输出端与所述控制模组的输入端电连接;所述控制模组的第一信号输出端与所述第一驱动器的输入端电连接,所述控制模组的第二信号输出端与所述第二驱动器的输入端电连接;所述第一驱动器的输出端与所述TEC制冷器的所述热端电连接;所述第二驱动器的输出端与所述TEC制冷器的所述冷端电连接。2.根据权利要求1所述的温差测量电路,其特征在于:所述TEC制冷器的所述热端与所述信号放大器的第一输入端之间设有第一保护电阻,所述TEC制冷器的所述冷端与所述信号放大器的第二输入端之间设有第二保护电阻。3.根据权利要求1所述的温差测量电路,其特征在于:所述控制模组包括模数转换器及控制模块,所述模数转换器的输入端作为所述控制模组的输入端,且与所述信号放大器的信号输出端电连接,所述模数转换器的输出端与所述控制模块的信号输入端电连接,所述控制模块的第一信号输出端作为所述控制模组的第一信号输出端,且与所述第一驱动器的输入端电连接,所述控制模块的第二信号输出端作为所述控制模组的第二信号输出端,且与所述第二驱动器信号的输入端电连接。4.根据权利要求3所述的温差测量电路,其特征在于:所述控制模块包括显示模块。5.根据权利要求1所述的温差测量电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈中威张廷禄李杨
申请(专利权)人:上海驷格生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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