介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统及方法，个人电脑向单片机下发控制命令，由单片机控制驱动电路来提供驱动电压，对介质电润湿数字式微流控芯片的电极上的液滴驱动；检测电阻提取流过微流控芯片的电流信号送入电压跟随器进行跟随；跟随后的信号分两路输入乘法器进行信号自乘；低通滤波器对乘法器输出的信号进行低通滤波，在低通滤波器的输出端得到直流信号；单片机对低通滤波器输出的直流信号采集，并送至个人电脑处理，以显示与液滴状态相关的信息。本发明专利技术可对任意位置、任意大小的一个或多个液滴进行驱动及检测，还可通过标定将驱动电压降至正常驱动阈值以下时测得的参数，相应转化成正常驱动阈值下可以使用的参数。

Liquid drop detection system and method for dielectric electrowetting digital microfluidic chip

The invention provides a digital microfluidic chip medium electrowetting droplet detection system and method of personal computer, send control commands to the microcontroller controlled by the MCU, the drive circuit to provide driving voltage, electrode of medium droplet electrowetting digital micro fluidic chip on the drive current flowing through the resistor; signal detection microfluidic extraction the chip into a voltage follower to follow; follow after two signal input signal, signal multiplier; low-pass filter on the multiplier output of the low pass filter, low pass filter at the output end of the DC signal; DC signal acquisition of low pass filter output, and sent to the personal computer. The information and the droplet state related to display. The invention can drive and detect any or more droplets of any location and size, and can also calibrate the parameters measured by the driving voltage below the normal driving threshold, and then convert them into the parameters that can be used under normal driving threshold.

【技术实现步骤摘要】
介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统及方法
本专利技术涉及微流控芯片技术，特别涉及一种介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统及方法。
技术介绍
微流控芯片是实现片上实验室(Lab-on-a-chip)的一种潜在技术，能够把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以取代常规生物或化学实验室的各种功能，自动完成分析的全过程。由于在集成化、自动化、便携化和高效化等方面展现出了巨大潜力，微流控芯片技术已成为当前研究热点和世界前沿科技之一。片上实验室的优点是用极少剂量的化学生物药品进行快速，自动化的片上反应、检测。现有技术中，比如利用CCD实时采集芯片图像，集成LED和光电二极管，集成阻抗传感器，谐振分析，质量分析，荧光反应，电化学分析等，虽然不需要复杂昂贵的外部设备能够实现，但是可供检测的位点太少且精度有限制。这些缺陷显然不符合片上实验室的集成性，便携性以及廉价性。在基于介质电润湿效益的数字二维微流控芯片上，借助外部驱动力将连续的液体离散化，对形成的微小液滴进行操控和研究分析，其中对微尺度液滴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统，其特征在于，包含：介质电润湿数字式微流控芯片，具有可独立控制的多个电极；驱动电路，向微流控芯片提供对电极上的液滴进行驱动的驱动电压；检测电阻，提取流过微流控芯片的电流信号；电压跟随器，进行阻抗匹配，对所述检测电阻提取出的电流信号进行跟随；乘法器，将跟随后的信号分为两路作为输入进行信号自乘；低通滤波器，对所述乘法器的输出信号进行低通滤波得到直流信号；单片机，向驱动电路提供驱动信号，及采集低通滤波器输出的直流信号；个人电脑，向单片机发送控制命令，及接收单片机反馈的信号进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测系统，其特征在于，包含：介质电润湿数字式微流控芯片，具有可独立控制的多个电极；驱动电路，向微流控芯片提供对电极上的液滴进行驱动的驱动电压；检测电阻，提取流过微流控芯片的电流信号；电压跟随器，进行阻抗匹配，对所述检测电阻提取出的电流信号进行跟随；乘法器，将跟随后的信号分为两路作为输入进行信号自乘；低通滤波器，对所述乘法器的输出信号进行低通滤波得到直流信号；单片机，向驱动电路提供驱动信号，及采集低通滤波器输出的直流信号；个人电脑，向单片机发送控制命令，及接收单片机反馈的信号进行处理。2.如权利要求1所述的液滴检测系统，其特征在于，所述驱动电路包含与门阵列、固态继电器阵列；与门阵列包含的与门的数量，与固态继电器阵列包含的继电器的数量相同，并且与微流控芯片上电极的数量相匹配；所述单片机对所述与门阵列的与门进行单向控制，所述与门阵列的与门对所述固态继电器阵列相应的继电器进行单向控制，所述固态继电器阵列的继电器对所述微流控芯片上相应的电极进行单向控制。3.如权利要求2所述的液滴检测系统，其特征在于，纵向有间隔地设置有三个PCB板，其中：所述微流控芯片、检测电阻、电压跟随器、乘法器、低通滤波器、单片机，设置在上层的第一PCB板上；所述驱动电路的固态继电器阵列，设置在中层的第二PCB板上；所述驱动电路的与门阵列，设置在下层的第三PCB板上。4.如权利要求3所述的液滴检测系统，其特征在于，设置在PCB塞孔基板上的微流控芯片，通过第一PCB板上对应微流控芯片四周所设的排针和母座与第二PCB板上的固态继电器阵列连接，还通过该微流控芯片的上极板设置的引线与检测电阻连接；所述检测电阻是滑动变阻器。5.一种介质电润湿数字微流控芯片的液滴检测方法，其特征在于，设置权利要求1-4中任意一项所述的液滴检测系统；通过个人电脑向单片机下发控制命令，由单片机控制驱动电路来对介质电润湿数字式微流控芯片上的每个电极依次提供驱动电压，对微流控芯片上的液滴进行驱动；每换一个电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春桥，周嘉，周彤彤，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31