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Technisches
Gebiet
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Dies
ist eine verwandte Anmeldung zur US-Serien-Nummer 08/114 915 mit
dem Titel ANALOGE HEIZERSTEUERUNG FÜR MEDIZINISCHES INSTRUMENT,
US-Serien-Nummer 08/114 914 mit dem Titel STROMVERSORGUNGSMONITOR
UND STEUERUNG FÜR
MEDIZINISCHES INSTRUMENT, US-Serien-Nummer 08/114 896 mit dem Titel MAGNETISCHES
SYSTEM FÜR
MEDIZINISCHES INSTRUMENT, US-Serien-Nummer 08/114 579 mit dem Titel
REAGENS UND VERFAHREN ZU SEINER VERWENDUNG und US-Serien-Nummer 08/114 897
mit dem Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BETREIBEN EINES MEDIZINISCHEN
INSTRUMENTES, die alle am selben Tag wie diese Anmeldung eingereicht
und dem selben Anmelder zugewiesen sind, deren Offenbarung hierin unter
Bezugnahme inkorporiert wird.
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Bestimmen von Blutgerinnungszeiten.
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Stand der
Technik
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Verschiedene
Verfahren sind zum Bestimmen der Blutkoagulationszeit bekannt. Diese
beinhalten Laserpunktverfahren, Ultraschallmessverfahren, Transmissionsdirektgerinnungsverfahren,
Direktgerinnungsverfahren mit Ball und gekipptem Becher und die
beispielsweise in den US-Patenten: 4 756 884; 4 849 340; 4 963 498;
5 110 727; und 5 140 161 illustrierten Verfahren. Viele dieser Verfahren
des Standes der Technik messen die Blutkoagulationszeiten nicht
direkt und unterliegen damit Fehlern, die bei indirekten Messprozessen
auftreten können.
Viele dieser Verfahren bestimmen nicht, ob es eine adäquate Blutprobe
gibt und unterliegen damit Fehlern, die in Prozessen auftreten,
die nicht die Adäquatheit der
Blutprobe bestimmen. Viele dieser Verfahren unterscheiden nicht
zwischen Blut und Kontroll- oder Testlösungen und unterliegen damit
Fehlern, die bei Prozessen auftreten können, die nicht feststellen,
ob eine getestete Probe Blut oder eine Kontroll- oder Testlösung ist.
Viele dieser Verfahren stellen nicht genau den Beginn des Koagulationstests
sicher und unterliegen damit Fehlern, die bei Prozessen auftreten können, welche
nicht den Beginn eines Koagulationstestes exakt sicherstellen. Keines
dieser Verfahren kombiniert die Probenerwärmungsfunktion, die erforderlich
ist, um genaue Koagulationszeittestergebnisse zu erhalten, mit einem
Strahlungsreflektor zum Reflektieren von Testparameter auf einem Strahlungsdetektor.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination eines Instruments
und einer Küvette,
wie in Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind der Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche
2 bis 9.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum Bestimmen zum Bestimmen von Koagulationszeit
direkt durch eine Reflexionstechnik bereitgestellt. Gemäß einer
illustrierten Ausführungsform
der Erfindung verwendet ein Koagulationstestmesser eine Kombination
von Reflexionsfaktorsensoren und eine Probenapplikations-, Start-,
Füll- und
Analysetechnik zum Bestimmen der Koagulationszeit.
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Ein
säuberbarer
Leichtzugangsadapter kann durch Drücken eines an der Vorderseite
des Instruments lokalisierten Freigabeknopf geöffnet werden. Dies stellt eine
einfache Reinigung in dem Fall bereit, dass während der Durchführung eines
Tests eine Kontamination auftritt. Die Adapteroberseite ist an der
Rückseite
des Adapters angelenkt und springt in etwa derselben Weise heraus
wie eine Motorhaube, wenn der Freigabeknopf betätigt wird. Die Adapteroberseite
weist eine Flagge auf, die einen Lichtpfad eines Unterbrechungssensors
blockiert, um anzuzeigen, wenn die Oberseite in der Testposition
geschlossen ist.
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Ein
Kombination aus Reagensheizer und Reflektor beinhaltet eine Aluminiumnitridheizplatte, welche
den Reagensteststreifen auf eine kontrollierte Temperatur erwärmt und
als ein optischer Reflektor für
einen Startsensor dient, einen adäquaten Probensensor und einen
Analysesensor. Ein Probensensor, der durch den klaren Boden eines
Koagulationszeitteststreifens hindurchliest, bestimmt die Notwendigkeit
dafür,
dass eine Heizplatte Licht reflektiert.
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Eine
Probenaufbringmarkierung ist ein gelber Punkt, die vom Benutzer
durch den klaren Boden des Teststreifens gesehen wird, um dem Benutzer anzuzeigen,
wo die Probe aufzubringen ist, deren Koagulationszeit zu bestimmen
ist.
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Ein
Probenflusssensor detektiert, dass hinreichend Probe auf dem Teststreifen
aufgebracht worden ist und identifiziert die Art von Probe, d.h. Kontrolle
oder Blut, durch die Flusszeitsignatur. Die Flusszeit wird als der
Zeitunterschied zwischen Betätigung
eines Flusssensors und Betätigung
eines Startsensors berechnet. Dies markiert die Probenart im Speicher
des Koagulationstestinstruments als ein Kontrolltest oder ein Bluttest.
Falls die Probe länger braucht
als eine im Lesespeicher im Instrument gespeicherte etablierte Zeit,
um von einem Flusssensor zum Startsensor zu fließen, speichert das Instrument eine
Indikation, dass das Probenvolumen unzureichend ist. Der Flusssensor
ist ein reflektiver Sensor, der einen Komposit-Nettoverlust im Signal
als ein Ergebnis einer Änderung
des Refraktionsindex, der Streuung und von Absorptionsdifferenzen
zwischen Luft (keine Probe aufgetragen) und Probe (Blut oder Kontrolle)
erfasst.
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Der
Startsensor detektiert, wenn eine Probe in den Bereich eines mit
einem Koagulationszeitmess-unterstützten Reagens beschichten Teststreifens
eintritt. Dies aktiviert einen Timer zur Zeitnahme des Gerinnungsprozesses.
Auch der Startsensor ist ein reflektiver optischer Sensor, der einen
Komposit-Nettoverlust im Signal als Ergebnis einer Änderung
im Reflektionsindex, der Streuung und von Absorptionsdifferenzen
zwischen Luft und der Probe erfasst. Eine LED-Lichtquelle leitet
Licht durch einen klaren Streifen auf die Heizerplatte, welche Licht durch
den Streifen zurück
auf einen Photodetektor reflektiert.
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Ein
adäquater
Probensensor wird nur aktiviert, falls eine Blutprobe innerhalb
der im Lesespeicher gespeicherten etablierten Zeit detektiert wird. Der
adäquate
Probensensor detektiert, ob der Reagensbereich von der Probe bedeckt
ist. Auch verhindert er, dass das Instrument den Test durchführt, falls der
Anwender eine zweite Probendosis auf den Streifen aufbringt (Doppel-Dosierung
des Streifens), falls die zweite Dosis länger als die etablierte Zeit
nach der ersten aufgebracht wird. Die Probe muss vom Startsensor
durch einen optischen Befüllungs-Lesebereich
des Instrumentes innerhalb der etablierten Zeit fließen, oder
das Instrument berichtet eine unzureichende Probe. Der adäquate Probensensor
ist ebenfalls ein reflektiver Sensor, der einen Komposit-Nettoverlust des
Signals als Ergebnis einer Änderung
im Refraktionsindex, der Streuung und Absorptionsdifferenzen zwischen
Luft und Probe feststellt. Eine LED-Lichtquelle leitet Licht durch
den klaren Streifen zur Heizplatte, welche das Licht zurück durch
den Streifen auf einen Photodetektor reflektiert.
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Ein
Analysesensor gibt ein Signal aus, das proportional zur Änderung
der Heizplattenreflektivität ist,
wenn durch eine räumliche
Eisenpartikelbewegung moduliert, die durch ein elektromagnetisches 2Hz-Wechselfeld
induziert ist. Eine LED-Lichtquelle leitet Licht durch den klaren
Streifen zur Heizplatte, welche das Licht durch den Streifen auf
einen Photodetektor zurück
reflektiert. Wenn die Probe gerinnt, werden die Eisenpartikel an
der Bewegung beschränkt.
Die Änderung
im reflektierten Lichtsignal sinkt. Die Datenerfassung wird für einen
vorgegebenen Zeitraum fortgesetzt, der im Lesespeicher gespeichert
ist. Am Ende dieses vorgegebenen Zeitraums werden die gesammelten
Daten analysiert, um die Gerinnungszeit zu bestimmen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfasst ein Instrument zum Bestimmen der Koagulationszeit von
Blut, einer Blutfraktion oder einer Kontrolle eine strahlungsreflektive
Oberfläche,
eine erste Quelle zum Bestrahlen der Oberfläche und einen ersten Detektor
zum Detektieren von der Oberfläche
reflektierter Strahlung. Eine Küvette
hält eine
Blutprobe, Blutfraktionsprobe oder Kontrolle, deren Koagulationszeit
bestimmt werden soll. Die Küvette
hat zwei gegenüberliegende
Wände,
die im Wesentlichen gegenüber
der Quellstrahlung und der reflektierten Strahlung transparent sind.
Die erste Quelle und der erste Detektor sind angrenzend an einer
ersten der besagten zwei gegenüberliegenden
Wände angeordnet
und die strahlungsreflektive Oberfläche ist angrenzend an einer
zweiten der zwei gegenüberliegenden
Wände angeordnet.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bestimmen
der Koagulationszeit von Blut, einer Blutfraktion oder einer Kontrolle,
Bestrahlen einer bestrahlungsreflektiven Oberfläche durch eine Küvette zum
Halten einer Probe des Bluts, der Blutfraktion oder der Kontrolle,
deren Koagulationszeit unter Verwendung einer ersten Bestrahlungsquelle
zu bestimmen ist, und Detektieren der von der Oberfläche reflektierten
Strahlung unter Verwendung des ersten Strahlungsdetektors. Die Küvette hat
zwei gegenüberliegend
Wände,
die im Wesentlichen für
die Quellstrahlung und die reflektierte Strahlung transparent sind.
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Illustrativ
umfasst gemäß der Erfindung
das Instrument weiterhin eine zweite Quelle zum Bestrahlen der Küvette und
einen zweiten Detektor zum Detektieren, wann eine Probe auf einen
Probenaufbringpunkt in der Küvette
aufgebracht worden ist. Der zweite Detektor detektiert Strahlung
von der zweiten Strahlungsquelle, die durch eine der zwei gegenüberliegenden
Wände der
Küvette übertragen
wird, von der Probe reflektiert wird, und durch die besagte eine
Wand zum zweiten Detektor zurück übertragen wird.
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Zusätzlich bestrahlt
illustrativ gemäß der Erfindung
eine dritte Quelle die Oberfläche.
Der erste Detektor detektiert Strahlung von der dritten Quelle, die
von der Oberfläche
reflektiert wird. Die dritte Quelle wird so positioniert, dass sie
Strahlung durch die zwei gegenüberliegenden
Wände zur
Reflexion von der Oberfläche
und Transmission zurück
durch die zwei gegenüberliegenden
Wände zum
ersten Detektor überträgt, um anzuzeigen,
dass eine Probe einen ersten Punkt in der Küvette erreicht hat.
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Weiterhin
bestrahlt illustrativ gemäß der Erfindung
eine vierte Quelle die Oberfläche.
Der erste Detektor detektiert von der Oberfläche reflektierte Strahlung
aus der vierten Quelle. Die vierte Quelle ist so positioniert, dass
sie Strahlung durch die zwei gegenüberliegenden Wände zur
Reflexion von der Oberfläche
und Transmission zurück
durch die zwei gegenüberliegenden
Wände an
einen ersten Detektor überträgt, um anzuzeigen,
dass eine Probe einen zweiten Punkt in der Küvette erreicht hat.
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Illustrativ
ist gemäß der Erfindung
der zweite Punkt stromabwärts
in der Verteilung der Probe vom ersten Punkt und der erste Punkt
ist stromabwärts
in der Verteilung der Probe vom Probenaufbringpunkt.
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Zusätzlich ist
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Heizer vorgesehen, um das Blut, die Blutfraktion oder
die Kontrolle auf einer gewünschten Temperatur
zu halten.
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Mittel
zum Anbringen des Heizers an der Oberfläche angrenzend sind vorgesehen.
Mittel sind vorgesehen, um den Heizer zu speisen. Es sind Mittel
zum Überwachen
der Oberflächentemperatur
und zum Eingeben der überwachten
Temperatur zurück an
das Mittel zum Bereitstellen von Strom an den Heizer vorgesehen.
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Illustrativ
umfasst der Heizer eine elektrische Widerstandsfolie. Die Oberfläche umfasst
eine erste strahlungsreflektive Oberfläche einer Platte. Die Platte
umfasst weiterhin eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche derselben.
Es sind Mittel zum Anbringen der elektrischen Widerstandsfolie an der
zweiten Oberfläche
der Platte vorgesehen.
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Weiterhin
bestimmt illustrativ gemäß der Erfindung
das Instrument die Koagulationszeit durch Kombinieren von Fluidblut,
Blutfraktion oder Kontrolle mit Partikeln, die von einem Magnetfeld
so beeinflusst sind, dass die Partikel relativ frei im Fluid schwebend
werden. Das Instrument umfasst weiterhin Mittel zum Erzeugen eines
zeitvariablen Magnetfeldes, um die Partikel zu veranlassen, sich
zu reorientieren, wenn das Magnetfeld variiert, wobei die Reorientierung
sich ändert,
wenn das Fluid koaguliert, aufgrund der sich ändernden Viskosität des Fluids. Es
sind Mittel zum Anbringen des Mittels zum Erzeugen des zeitvariierenden
Magnetfelds an der Oberfläche
angrenzend vorgesehen.
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Illustrativ
umfasst die Küvette
einen Bereich zum Halten eines Codes. Das Instrument umfasst weiterhin
ein oder mehrere fünfte
Strahlungsquellen zum Bestrahlen des Code-haltenden Bereichs und einen
oder mehrere dritte Detektoren zum Detektieren der Übertragung
von Strahlung durch den Code-haltenden Bereich. Die fünfte Strahlungsquelle oder
Quellen und der dritte Detektor oder die Detektoren sind angrenzend
am Code-haltenden Bereich angebracht, um den Code zu detektieren.
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Weiterhin
gibt es illustrativ mehrere fünfte Strahlungsquellen
und einen einzelnen dritten Detektor. Der dritte Detektor hat einen
aktiven Bereich, der sich am Code-haltenden Bereich angrenzend erstreckt,
um die Übertragung
von Strahlung aus allen besagten fünften Strahlungsquellen zu
detektieren. Es sind Mittel zum Aktivieren der fünften Strahlungsquellen in
einer vorgegebenen Abfolge vorgesehen, um die Detektion und Bestimmung
des durch den Code-tragenden Bereichs getragenen Code zu gestatten.
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Kurze Beschreibung
von Zeichnungen
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Die
Erfindung kann am besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung
und die beigefügten
Zeichnungen, welche die Erfindung illustrieren, verstanden werden.
In den Zeichnungen:
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1 illustriert
eine perspektivische Explosionsansicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierten
Instruments;
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2 illustriert
eine fragmentarische perspektivische Explosionsansicht des Bodenbereichs des
in 1 illustrierten Instruments;
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3 illustriert
eine fragmentarische perspektivische Explosionsansicht des oberen
Bereichs des in 1 illustrierten Instruments;
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4 illustriert
eine perspektivische Explosionsansicht eines Details von l;
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5 illustriert
eine perspektivische Explosionsansicht eines Details von 4;
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6 illustriert
eine vergrößerte perspektivische
Explosionsansicht eines Details von 5;
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7a-b
illustrieren eine vergrößerte, fragmentarische,
perspektivische Explosionsansicht bzw. eine fragmentarische Untersicht
eines Details von 5;
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8a-c
illustrieren eine perspektivische Aufsicht, eine andere perspektivische
Aufsicht bzw. eine perspektivische Untersicht eines Details von 5;
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9a-b
illustrieren eine perspektivische Unterexplosionsansicht bzw. eine
perspektivische Explosionsaufsicht eines Details von 5;
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10 illustriert
eine Aufsicht eines Details von 5;
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11a-d illustrieren perspektivische Explosionsansichten
eines Details von 4;
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12a-b illustrieren perspektivische Ansichten aus
zwei unterschiedlichen Perspektiven eines Details von 4;
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13 illustriert
ein Blockdiagramm eines elektrischen Systems des Instruments von 1;
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14 illustriert
ein schematisches Diagramm einer elektrischen Schaltung des Instrumentes
der 1 und 13;
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15a-b illustrieren ein schematisches Diagramm
einer elektrischen Schaltung des Instrumentes der 1 und 13;
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16 illustriert
ein reflektiertes Lichtsignal und eine rektifizierte reflektierte
Lichthülle
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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17a-b illustrieren vergrößerte fragmentarische Längsschnittansichten
längs allgemein
der Schnittlinien 17-17 von 4;
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18 illustriert
ein detektiertes Lichtprofil gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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19 illustriert
zwei Wellenformen, die zum Verständnis
einer Start-Rauschimmunisierungstechnik nützlich sind, die in einem gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruierten Instrument eingesetzt wird.
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Modus/Modi zum Ausüben der
Erfindung
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Die
nachfolgenden, schematischen und Blockschaltungsdiagrammbeschreibungen
identifizieren spezifische integrierte Schaltungen und andere Komponenten
und in vielen Fällen
spezifische Quellen für
diese. Spezifische Anschluss- und Stiftnamen und Nummern werden
allgemein in Verbindung mit diesen für den Zweck der Vollständigkeit
angegeben. Es versteht sich, dass diese Anschluss- und Stiftidentifikatoren
für diese
spezifisch identifizierten Komponenten angegeben sind. Es versteht sich,
dass dies keine Repräsentation
bildet, noch sollte jegliche solche Repräsentation abgeleitet werden,
dass die spezifischen Komponenten oder Quellen die einzigen Komponenten
sind, die von denselben oder anderen Quellen verfügbar sind,
die zum Durchführen
der notwendigen Funktionen in der Lage sind. Es versteht sich weiterhin,
dass andere, von derselben oder anderen Quellen erhältliche
geeignete Komponenten nicht dieselben Anschluss/Stiftidentifikationen
wie jene, die in dieser Beschreibung bereitgestellt werden, verwenden müssen.
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Ein
Instrument 100 zum Bestimmen der Koagulationszeit einer
Probe, ob Blut oder Kontrolle, beinhaltet ein Gehäuse 102,
das einen Gehäuseboden 104 und
eine Gehäuseoberseite 106 umfasst.
Die Oberseite 106 ist mit einer Batterietür 108 versehen, welche
ein Batteriefach 110 abdeckt, welches die Batteriestromquelle
des Instruments 100 aufnimmt (nicht gezeigt). Im Boden 104 ist
ein piezoelektrischer Summer 112 vom Typ Kyocera KBS26DA7A
untergebracht und eine bedruckte Schaltung (PCB) 114, auf
der verschiedene Schaltungskomponenten assembliert sind, die später beschrieben
werden. Eine Optikbaugruppe 116, ein Sockel 118 für einen
elektronisch löschbaren
programmierbaren Nur-Lesespeicher (EEPROM)-Schlüssel 119 für Testparameter
der im US-Patent 5 053 199 beschriebenen Art, ein Stecker 120 für die serielle
Datenkommunikation und einen Stromversorgungsverbinder 122 zur
Verbindung von Instrument 100 mit einem externen Wechselstrom/Gleichstrom-Adapter
(nicht gezeigt) für
den Betrieb damit anstelle von Batterien (nicht gezeigt), mit dem
das Instrument 100 typischerweise versehen ist, sind ebenfalls
auf dem PCB 114 assembliert.
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Die
Optikbaugruppe 116 beinhaltet eine abgedeckte 126-Streifenadapterdeckelbaugruppe 132, die
an einer Streifenadapterbodenbaugruppe 130 angelenkt 128 ist.
Die Streifenadapterbodenbaugruppe 130 beinhaltet eine Magnetbaugruppe 140,
die durch einen Federklipprückhalter 142 an
der Bodenbaugruppe 130 gehalten wird. Die Magnetbaugruppe 140 beinhaltet
eine 850-Windungsspule 144 (#32 A.W.G.), die auf einem
Wickelkörper 146 aufgewickelt
ist, der über
einem Zentrumsbein 148 eines 50 % Nickel/50 Eisenpulvermetall-E-Kerns 150 positioniert
ist. Die Endbeine 152 des E-Kerns 150 liegen außerhalb
der Spule 144. Ein Magnet 154 vom neun-und-ein-halb-Pol-pro-Ende-,
Flachplatten-, Bariumferritbeeinflussungstyp ist über dem
Ende des Zentrumbeins 148 platziert und wird von einem Ende des
Wickelkörpers 146 getragen.
Ein Verbinder 156 gestattet es, elektrische Verbindungen
mit der Spule 144 aufzunehmen.
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Die
Streifenadapterbodenbaugruppe 130 beinhaltet auch eine
Probenöffnungsgehäusebaugruppe 160 mit
einem Gehäuse 162,
in dem eine Photodiode 164 vom Siemens-Typ BPW34F und eine
LED 166 vom Honeywell-Typ SEP8705-003 montiert sind. Die
Photodiode 164 erfasst Licht, das von der LED 166 erzeugt
und von der Probe und dem Streifen 101 reflektiert ist,
um eine Indikation bereitzustellen, dass eine Probe, ob Blut oder
Kontrolle, auf das Instrument 100 zum Testen aufgebracht
worden ist. Ein Verbinder 168 stellt elektrische Verbindung
zur Photodiode 164 und der LED 166 bereit. Eine
Klammer 170 hält
die LED 160 im Gehäuse 162.
Der Winkel zwischen den Achsen der LED 166 und Öffnungen 172 bzw. 174 der
Photodiode 164 beträgt
etwa 15°.
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Die
Streifenadapterbodenbaugruppe 130 beinhaltet auch eine
Heizbaugruppe 180 einschließlich einer Heizfolie 182,
die aus zwei Kapton/WA-Polyamidfilmen aufgebaut ist, zwischen denen
eine Kupfernickelfolienbahn 183 gesandwiched ist. Eine
thermische Sicherung 184 und ein Thermistor 188 sind auf
einer Seite der Folie 182 gegenüber der Heizbahn angebracht.
Die thermische Sicherung 184 ist durch die Folie 182 zwischen
einem Anschluss 186 der Heizfolienspur und dem HEIZER-Anschluss
einer Heizerschaltung eingekoppelt. Kontakt wird mit den Kontakten
des Thermistors 188 von den +- und -Kontakten des Thermistors
der Heizerschaltung durch ein Loch 190 in der Folie 182 hergestellt.
Eine Aluminiumnitridheizplatte 192 mit einer lichtreflektierenden oberen
Oberfläche 194 ist
an der Folie 182 über
der Heizermusterfläche 193 der
Heizbahn unter Verwendung eines wärmeaushärtenden Acryladhäsivs angebracht.
Elektrische Verbindungen werden über
einen Verbinder 196 zur Heizbaugruppe 180 hergestellt.
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Ein
transparentes Polycarbonatfenster 200 ist adhäsiv an einem
Bereich 202 eines Streifenadapterbodenbaugruppengehäuses 203 angebracht,
das jeweils mit einer Reihe von acht querverlaufenden Schlitzöffnungen 204-1–204-8 ausgebildet
ist. Ein transparentes Polycarbonatfenster 206 ist mit
einer opaken glänzenden
schwarzen Beschichtung 208 über einen Teil seiner Oberfläche versehen
und einer opaken glänzenden
gelben Beschichtung 210 über einem Teil seiner Oberfläche. Der
Rest 211 des Fensters 206 bleibt transparent.
Der Rest 211 überlagert einen
Schlitz 213 in dem Gehäuse 203,
durch welchen Strahlung von der LED 166 zur Probe übertragen
wird und durch welchen Rückstrahlung
von der Probe durch die Photodiode 164 detektiert wird.
Der für
den Anwender des Instrumentes 100 sichtbare gelbe Bereich 210 zeigt
an, wo die Probe, ob Blut oder Kontrolle, auf einem transparenten
wegwerfbaren Streifen 101, wie etwa jenen, die im US-Patent
4 849 340 illustriert und beschrieben ist, oder dem CoaguChek°-Koagulationssystem
Teststreifen, der von der Boehringer Mannheim Corporation, 9115
Hague Road, Indianapolis, Indiana 46250, erhältlich ist, wenn der wegwerfbare
Streifen 101 richtig in der Optikbaugruppe 116 angeordnet
ist. Eine Druckknopf klinke 214 einschließlich eines
in eine Verriegelungsposition durch eine scherenförmige Kompressionsfeder 218 vorgespannten
Knopfes 216 vervollständigt die
Streifenadapterbodenbaugruppe 130.
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Die
Streifenadapteroberbaugruppe 132 beinhaltet ein oberes
Ende 222 des Streifenadapters, in dem eine Barcodelesephotodiode 224 vom
Centronic-Typ 4500094 mit einem durch einen Schlitz 226 exponierten,
aktiven länglichen
Bereich und ein adhäsiv
auf der Unterseite des oberen Bereichs 222 befestigtes
transparentes Polycarbonatfenster 228, um Schlitz 226 zu
verschließen.
Eine Photosensorklammer 230 hält die Photodiode 224 angrenzend
am Schlitz 226 in Position. Schaumgummifedern 232 enthaltende
Teststreifenklammern, die beim Pressen des Teststreifens 101 gegen
die Heizplatte 192 nützlich
sind, weisen Nasen auf, die im Boden der Oberseite 222 in
dafür vorgesehene
lokalisierende Öffnungen
hineinpassen. Ein Raum 235 ist zwischen den Klammern 232 vorgesehen,
um eine Positionierungsklammer 236 aufzunehmen, die auf
der Unterseite eines PCB 234 angebracht ist und sich davon abwärts in den
Raum 235 erstreckt. Die START-LED 238 vom Siemens-Typ
SFH405-3 und FILL-LED 240 werden jeweils vor und hinter
der Positionierungsklammer 236 unter einem Winkel von etwa
5° zur normalen
Ebene des Einfalls auf PCB 234 montiert. Eine Photodiode 242 vom
Siemens-Typ BPW34F mit einem Tageslichtfilter wird auf dem PCB 234 innerhalb der
Positionierungsklammer 236 montiert. Alle drei Komponenten 238, 240, 242 sind
nach unten durch die dafür
vorgesehenen Öffnungen
im Boden des Oberteils des Streifenadapters 222 der Streifenadapteroberbaugruppe 132 exponiert.
Eine HAUPT-Assay-LED 234 vom Optek-Typ OP290A ist an einer Öffnung 246,
die dafür
in dem Streifenadapteroberteil 222 vorgesehen ist, montiert
und durch eine Halteklammer 248 vor Ort gehalten. Die Kontakte
der LED 244 sind mit PCB 234 verbunden. Die Achse
der Öffnung 246 nimmt
einen Winkel von etwa 45° zur
Achse der Öffnung
für die
Photodiode 242 und schneidet sie.
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Eine
Auf spring-Klammer 250 ist in eine dafür vorgesehene Öffnung in
der hinteren Endwand 254 vom Streifenadapteroberteil 222 mit
Feder 252 belastet, um die Streifenadapteroberbaugruppe 132 zu veranlassen,
aufzuspringen, wenn der Knopf 216 gedrückt wird. Ein Elf-Leiter-Flachbandkabel 256 und ein
Verbinder 258 stellt die Verbindungen zwischen den auf
den PCB 234 montierten Komponenten und den restlichen Schaltungen
des PCB 114 her. Schnapper vom Pranken-Typ 260 erstrecken
sich abwärts
von den zwei vorderen Ecken des Streifenadapteroberteils 222.
Die Öffnungen 262 sind
angrenzend an den vorderen Ecken der Streifenadapterbodenbaugruppe 130 vorgesehen,
um die Schnapper 260 aufzunehmen. Eingreifende Zungen 263 auf dem
Boden 216 werden in Eingriff mit den Schnappern 260 durch
Feder 218 gezwungen, wenn die Streifenadapterbodenbaugruppe 130 und
die obere Baugruppe 132 zusammen verschlossen werden. Eine
Flagge 264, die sich von einer Seitenkante des Streifenadapteroberteils 222 abwärts erstreckt,
erstreckt sich in einen Schlitz 266, der für diesen
Zweck in der Streifenadapterbodenbaugruppe 130 vorgesehen
ist, wo die Flagge 264 einen Lichtpfad aus einer Quelle
zu einem Detektor unterbricht, um anzuzeigen, dass das Streifenadapteroberteil
und die Bodenbaugruppen 132, 130 miteinander verschlossen werden.
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Die
elektrische Schaltung auf dem PCB 114 betreibt und liest
die verschiedenen Sensoren, die auf der Koagulationsoptikschaltung 270 auf
dem PCB 234 beinhaltet sind. Es werden +5V und –5V der Schaltung 270 durch
die Anschlüsse 258-5 bzw. 258-1 des
Verbinders 258 zugeführt.
Eine unregulierte Spannung wird am Anschluss 258-8 des
Verbinders 258 angelegt. Erdung für die Schaltung 270 ist an
den Anschlüssen 258-2, 4 und 7 des
Verbinders 258 vorgesehen. Es wird 1 μF, 25V Kondensator über die
Anschlüsse 258-8 und 258-2, 4, 7 gekoppelt.
Die Anoden der LEDs 238, 240, 244 sind
alle mit dem Anschluss 258-8 gekoppelt. Die Kathode der
LED 238 ist mit dem START-Anschluss, Anschluss 258-11 des Verbinders 258 verbunden.
Die Kathode der LED 240 ist mit dem FILL-Anschluss, Anschluss 258-10 des Verbinders 258 verbunden.
Die Kathode der LED 244 ist mit dem HAUPT-Anschluss, Anschluss 258-9 des Verbinders 258 verbunden.
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Die
Anoden der Photodioden 224, 242 sind über einen 100 KΩ Widerstand 273 mit
dem Anschluss 258-1 verbunden. Die Kathode der Photodiode 242 ist
mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 274 verbunden.
Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 274 ist mit
den Anoden der Photodioden 224, 242 verbunden.
Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 274 ist mit
seinem Eingangsanschluss durch eine Parallel-RC-Rückkopplungsschaltung
einschließlich
eines 560 pF Kondensators und eines 2,21 MΩ, 1 %, 50 ppm thermischen Koeffizientenwiderstands
verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 274 ist
auch mit dem DETect-Anschluss 258-3 des Verbinders 258 verbunden.
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Die
Kathode der Photodiode 224 ist mit dem -Eingangsanschluss
eines Operationsverstärkers 278 verbunden.
Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 278 ist mit
den Anoden von Photodioden 224, 242 verbunden.
Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 278 ist mit
seinem –Eingangsanschluss
durch eine parallele RC-Rückkopplungsschaltung
einschließlich
eines 0,001 μF
Kondensators und eines 499 KΩ 1
% Widerstandes, verbunden. Der Ausgangsanschluss des differenziellen Verstärkers 278 ist
auch mit dem CodeBaR-OUTput-Anschluss,
Anschluss 258-6 des Verbinders 258 verbunden.
Die Operationsverstärker 274, 278 sind illustrativ
Operationsverstärker
vom National Semiconductor-Typ LPC662IM.
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Ein
+V-Anschluss einer Referenzspannungsquelle 279 vom National
Semiconductor-Typ LM385M-2,5, 2,5V, ist mit den Anschlüssen 258-2,
-4 und -7 des Verbinders 258 verbunden. Der -Anschluss
der Referenzspannungsquelle 279 ist mit den Anoden der
Photodioden 224, 242 mit den +Eingangsanschlüssen der
Operationsverstärker 274, 278 und
durch Widerstand 273 mit dem -5V-Anschluss, 258-1 vom
Verbinder 258 verbunden.
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Die
auf dem PCB 114 montierte elektrische Schaltung 280 verarbeitet
die verschiedenen Signale aus der Schaltung 270 wie auch
andere, welche die Schaltung 280 selbst erzeugt oder vom
Anwender des Instrumentes 100 empfängt, oder die extern vom Instrument 100 erzeugt
werden. Ein acht-Bit-Mikrokontroller (μC) 284 vom Intel-Typ N83C51FC
weist Datenanschlüsse
P0.0 – P0.7
jeweils mit den Datenleitungen 0-7 verbunden, eines Bus 286 des
Instruments 100 auf. Die Adressanschlüsse P2.0 – P2.4 und P2.6 – P2.7 des μC 284 sind
mit den Adressleitungen A8-A12 bzw. A14-A15 des Bus 284 verbunden.
Die ReaD – und WRite- Anschlüsse, P3.7
bzw. P3.6 des μC
284 sind mit den ReadData – bzw. WriteData – Leitungen
des Bus 286 verbunden. Ein Adressen-Latch-Freigabeanschluss
des μC 284
ist mit dem ALE-Anschluss einer applikationsspezifischen programmierbaren
Gatter Array-Schaltung (ASIC) 290 vom Thoshiba-Typ TC11L003AU-1031 verbunden.
Der TIP(Übertragungs)-Anschluss 120-2 des
seriellen Datenportsteckers 120 ist durch die parallele
Kombination eines 120 pF Kondensators und eines 220 KΩ Widerstandes
mit der Erde und durch einen 10 KΩ Reihenwiderstand mit dem Datenübertragungs(TXD)-Anschluss
P3.1 des μC
284 verbunden. Der RING(empfangs)-Anschluss 120-3 des seriellen
Datenportsteckers 120 ist durch die parallele Kombination
eines 120 pF Kondensators und eines 220 KΩ Widerstandes mit der Erde
und durch einen 1,2 KΩ Reihenwiderstand
mit dem Datenempfangs(RXD)-Anschluss p3.0 des μC 284 verbunden. Der GrouND-Anschluss 120-1 des
Steckers 120 ist mit der Erde verbunden.
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Der
CS-Anschluss 118-1 des ROM-Schlüsselsockels 118 ist
durch eine 6,2V Zenerdiode vom Philips-Typ BZV55C6V2 mit der Erde
und direkt mit einem Code ROM-IC-Chipauswahlausangsanschluss 22 des
ASIC 290 verbunden. Der SK-Anschluss 118-2 des
ROM-Schlüsselsockels 118 ist durch
eine Zenerdiode vom Typ BZV55C6V2 mit der Erde und direkt mit dem
CLOCK-Anschluss, Anschluss P1.0 des μC 284 verbunden. Er ist auch
mit dem SK-Anschluss eines EEPROM 292 vom Samsung-Typ 93C46AK
im Inneren des Instruments 100 verbunden. Das EEPROM 292 enthält allgemein die
das Messgerät 100 charakterisierenden
Parameter. Die DI- und DO-Anschlüsse,
Anschlüsse 118-3 und 4 des
Sockels 118 sind miteinander, durch die Zenerdiode BZV55C6V2
mit Erde, direkt mit den DI- und DO-Anschlüssen des EEPROM 292 und
direkt mit dem EEDI/DO-Anschluss P3.5 des μC 284 verbunden. Der Anschluss 118-5 des
Sockels 118 ist mit der Erde verbunden. Der Anschluss 118-8 des
Sockels 118 ist mit der +5V Systemstromversorgung verbunden.
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Die
Zeitbasis für
den μC 284
wird durch ein 7,3728 MHz Kristall erzeugt, was an den Anschlüssen X1-X2
desselben verbunden ist. Ein 27 pF Kondensator ist zwischen jedem
Anschluss des Kristalls und der Erde eingekoppelt. Der Anschluss
P1.5 des μC
284 ist mit einem Widerstandspannungsteiler einschließlich zweier
Reihenwiderstände
mit 100 KΩ in einer
Summer 112-Treiberschaltung 294 verbunden. Der gemeinsame
Anschluss der 100 KΩ Reihenwiderstände ist
mit der Basis eines Treibertransistors 296 vom Siemens-Typ
BC848C verbunden. Der Kollektor des Transistors 296 ist über einen
1 KΩ Pull-up-Widerstand
mit +5V und direkt mit einem Anschluss des Piepsers 112 verbunden.
Der Emitter des Transistors 296 und der andere Anschluss
des Summers 112 sind beide mit Erde verbunden. Zwei Dioden
vom Typ LL4148 klammern den Kollektor des Transistors 296 zwischen
Erde und +5V ein.
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Die
Datenanschlüsse
D0-D7 eines statischen Direktzugriffspeichers (SRAM) 300 vom Samsung-Typ
LH5164-10 mit 8
K mal 8 werden mit den Datenleitungen DATA 0-DATA 7 des Busses 286 jeweils
verbunden. Die Adressanschlüsse
A0-A12 des SRAM 300 sind über den Systembus 286 jeweils mit
den Anschlüssen
A0-A7 des ASIC 290 und den Anschlüssen A8-A12 des μC 284 verbunden.
Die ReaD- und WRite-Anschlüsse des
SRAM 300 sind über
den Bus 286 mit den ReaD-
bzw. WRite-Anschlüssen des μC 284 verbunden.
Der CE2-Anschluss des SRAM 300 ist mit der Verbindung eines 390
KΩ Widerstandes
und eines 0,1 μF
Kondensators verbunden. Der andere Anschluss des Widerstandes ist
mit +5V verbunden. Der andere Anschluss des Kondensators ist mit
Erde verbunden. Der CE2-Anschluss ist über eine Diode vom Typ LL4148
mit +5V verklammert. Die Anschlüsse
DATA 0-DATA 7 der
zwei-Zeilen-mal-sechzehn-Zeichen Anzeige 302 vom Samtron-Typ
UC16203GNAR, sind mit den Anschlüssen
DATA 0-DATA 7 des Bus 286 verbunden. Der DISPlay-ENable-Anschluss der Anzeige 302 ist über Bus 286 mit
dem DISPlay-ENable-Anschluss des ASIC 290 verbunden. Die A0-A1-Anschlüsse der
Anzeige 302 sind jeweils mit den A0- A1-Anschlüssen vom Bus 286 verbunden. Der
GrouND-Anschluss der Anzeige 302 ist mit der Systemerde
verbunden, und der VDD-Anschluss der Anzeige 302 ist mit
+5V verbunden. Der Anschluss 3 der Anzeige 302 ist über einen
1 KΩ Widerstand
mit der Erde verbunden und durch einen 18 KΩ Widerstand mit +5V. Ein Tastenfeld
des Instruments 100 hat seinen EIN/AUS-Anschluss mit der
Quelle eines Feldeffekttransistors (FET) 303 des Samsung-Typs BSS139
in der Stromversorgungsschaltung 304 des Instrumentes 100 verbunden.
Der YES-Anschluss des Schalters ist mit dem InPut-Anschluss 1 von ASIC 290 verbunden.
Der NO-Anschluss des Schalters ist mit dem InPut-Anschluss 2 des
ASIC 290 verbunden. Die YES- und NO-Anschlüsse sind
auch über
entsprechende 1 MΩ Pull-up-Widerstände mit +5V
verbunden.
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Eine
Batterie-Backupsicherung wird durch eine Schaltung, die einen 3,3V
Regulator 306 enthält, dem
SRAM 300 bereitgestellt. Der Vin-Anschluss
des Regulators 306 ist mit der Verbindung eines Widerstandes
und eines Kondensators verbunden. Der andere Anschluss des Kondensators
ist mit Erde verbunden. Der andere Anschluss des Widerstandes ist mit
der Kathode einer Diode verbunden, deren Anode mit +VBAT verbunden
ist. Der Vout-Anschluss des Regulators 306 ist über einen
Reihenwiderstandspannungsteiler, der einen Widerstand 308 und
einen Widerstand 310 beinhaltet, mit Erde verbunden. Vout ist ebenfalls mit dem Emitter eines Transistors 312 verbunden.
Die Verbindung der Widerstände 308, 310 ist
mit der Basis eines Transistors 314 verbunden. Der Emitter
des Transistors 314 ist mit Erde verbunden. Sein Kollektor
ist über
einen Reihenwiderstand mit der Basis des Transistors 312 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 312 ist mit dem BATterie-1-Anschluss
einer Echtzeituhr 316 und mit einem Anschluss eines Kondensators
verbunden, dessen anderer Anschluss mit Erde verbunden ist. Die
D- und Q-Anschlüsse des
IC 316 sind mit der DATA-0-Leitung des Bus 286 verbunden.
Die CEI-, CEO-, WE-
und OE-Anschlüsse des
IC 316 sind mit Anschluss P2.7(A15) des μC 284, dem Anschluss CE des SRAM 300,
der WriteData- Leitung des
Bus 286 und der ReadData-Leitung
des Busses 286 verbunden. Der VCC-OUTPUT-Anschluss des
IC 316 ist mit VDD-Anschluss des SRAM 300 und über einen
Kondensator mit Erde verbunden. Die Zeitbasis für den IC 316 wird durch einen
an den Anschlüssen
X1-X2 desselben verbundenen Kristall erzeugt.
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Die
Anschlüsse
PoWeR INTerrupt, MAIN ConTRoL, HeaTeR, ON/OFF, A/D OUT, A/D A, A/D
B, Power SUPPLY ON, SAMPLE ConTroL und MAGnet 1 ConTroL, Anschlüsse P3.2,
P3.3, P3.4, P1.1; P1.2, P1.3, P1.4, P1.6 bzw. P1.7 des μC 284, sind
mit der Stromversorgungsschaltung 304, dem Haupt-LED-Treiber in einer
LED-Treiberschaltung 320, der Heizsteuerschaltung 322,
dem COMParator-OUTput-Anschluss eines A/D-Wandler-IC 324 des
Teledyne-Typs TSC500ACOE im analogen Abschnitt des Instrumentes 100,
dem A-Anschluss des A/D 324, dem B-Anschluss des A/D 324,
der Stromversorgungsschaltung 304, der Proben-Portschaltung 326 und
der Magnetstromsteuerschaltung 328 verbunden.
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Der
InPut 3-Anschluss des ASIC 290 ist mit einem optischen
Schalter 486 vom Omron-Typ EE-SX 1067 verbunden.
Die OutPut-Anschlüsse 10–17 des
ASIC 290 sind mit der Barcode-LED-Anordnungstreiberschaltung 330 verbunden.
Die OutPut-Anschlüsse 20, 21, 24 und 25 des
ASIC 290 sind mit der Einstelltemperatursteuerung der Heiztreiberschaltung 322,
dem LATCH-ENABLE-Anschluss eines acht-zu-eins-Analog-Multiplexers 332 vom
Signetics-Typ 74HC4351DW in einem Analogabschnitt des Instrumentes 100,
dem Fill-LED-Treiber in der Schaltung 320 bzw. dem Start-LED-Treiber
in Schaltung 320 verbunden. Die Adressleitungen 0–2 des Bus 286 sind
mit den A, B bzw. C-Anschlüssen
des Multiplexers 332 verbunden.
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Die
Stromversorgungsschaltung 304 beinhaltet einen Batterieverbinder 334 des
Instrumentes 100 mit einem +VBAT-Anschluss S334-1 und einem Erdungsanschlussverbinder 334-2 und
einem AC/DC-Wandler-Stromversorgungsverbinder 122 mit den
miteinander verbundenen +VIN-Anschlüssen 122-3 und 6 und
den miteinander verbundenen GRouND-Anschlüssen 122-1 und 4 verbunden. +VBAT
ist über
einen Reihenwiderstand mit dem Gatter des FET 303 verbunden.
Die Senke des FET 303 ist über zwei Reihenwiderstände 336, 338 mit
der Basis eines Transistors 340 verbunden. Der Emitter
des Transistors 340 ist mit seiner Basis über eine
Reihenkombination eines Widerstands und einer Diode über eine
Diode und eine 2,0 Ampere-Sicherung mit +VIN und über eine
parallele Kombination einer vorübergehenden
Suppressordiode, eines Widerstandes und eines Kondensators mit Erde
verbunden. Die Verbindung der Widerstände 336, 338 ist über einen
Widerstand mit der Basis eines Transistors 342 verbunden. Der
Emitter des Transistors 342 ist mit der Basis des Transistors 340 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 342 ist über zwei Reihenwiderstände mit
Erde verbunden. Der gemeinsame Anschluss dieser Widerstände ist
mit der Basis eines Transistors 346 verbunden. Der Emitter
des Transistors 346 ist mit Erde verbunden und sein Kollektor
ist über
einen Pull-up-Widerstand mit +5V verbunden.
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Der
Kollektor des Transistors 346 ist ebenfalls mit dem InPut-Anschluss
0 des ASIC 290 verbunden.
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Der
Emitter eines Transistors 350 ist mit +VBAT verbunden.
+VBAT ist über
einen Widerstand und eine Diode in Reihe mit der Basis des Transistors 350 verbunden.
Die Basis des Transistors 350 ist über eine Diode 351 mit
der Basis eines Transistors 340 verbunden. Die Basis des
Transistors 340 ist über
ein paralleles Widerstandsnetzwerk mit dem Kollektor eines Transistors 352 verbunden.
Der Emitter des Transistors 352 ist mit Erde verbunden.
Seine Basis ist über
einen Widerstand mit Erde und über
einen Widerstand mit dem Kollektor eines Transistors 354 verbunden.
Der Emitter des Transistors 354 ist mit +5V analog verbunden.
Die Basis des Transistors 354 ist über einen Widerstand mit +5VA
verbunden. Die Basis des Transistors 354 ist ebenfalls über einen Widerstand
mit dem Anschluss P1.4 des μC
284 verbunden. Wenn einmal der Ein/Aus-Taster am Meter 100 beim
Einschalten heruntergedrückt
wird, wird der +5V Stromversorgung genug Zeit gegeben, um hochzufahren,
und dem μC
284, sich selbst rückzusetzen (wenn
einmal eine +5V Versorgung an seinem VCC-Stift
angelegt worden ist) und dann Anschluss P1.4 des μC 284 als
die +5V Systemversorgung von einzuschalten. Dieser Anschluss wird
auch verwendet, um das System in ordentlicher Manier herunterzufahren.
VUNREGuliert erscheint am Kollektor eines Transistors 350 und
an der Kathode einer Diode 356, deren Anode mit dem Kollektor
des Transistors 340 verbunden ist.
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Die
Regulierung wird durch die Batteriespannung +VBAT auf dem Gatter
des FET 303 initiiert. Falls die Batterie verpolt (in backward)
ist oder unterhalb des minimalen Regulierungspegels ist und kein AC/DC-Adapter
mit dem Instrument 100 verbunden ist oder fehlt und kein
AC/DC-Adapter mit
dem Instrument 100 verbunden ist, kann das Instrument 100 nicht
eingeschaltet werden. Falls die Batterie korrekt installiert ist
und über
dem minimalen Regulierungspegel liegt, wird die Regulierung an der
Basis vom Transistor 340 und über Diode 351 an der
Basis des Transistors 350 etabliert. Die Regulierung wird
auch über
die Transistoren 342 und 346 an dem EIN/AUS-INDICator-InPut-Anschluss
0 des ASIC 290 signalisiert. Falls die Batteriespannung
+VBAT größer als
+VIN ist, entkoppelt die Diode 356 die AC/DC-Adaptereingangsschaltung,
die den Transistor 340 und seine assoziierende Regulierungsschaltung
beinhaltet, von VUNREGuliert, so dass die Batterie diese Schaltung
nicht speist.
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VUNREGuliert
wird am VIN-Anschluss eines +5V-Regulator IC 360 angelegt.
VUNREGuliert wird auch an einem Reihenspannungsteiler, der einen
Widerstand 362 und einen Widerstande 364 enthält, angelegt.
Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 362, 364 ist
mit den INput-Anschluss
eines Spannungsdetektor IC 366 verbunden. Der ERROR-Ausgangsanschluss
von IC 366 ist über
einen Widerstand mit VUNREGuliert und über einen Widerstand mit der
Basis eines Transistors 368 verbunden. Der Kollektor des
Transistors 368 ist über
einen Lastwiderstand mit VUNREGuliert verbunden und direkt mit dem
SHUTDOWN-Anschluss
des +5V Regulator IC 360 verbunden. Falls die Versorgungsspannung niedrig
ist, verhindert IC 366, dass das Instrument 100 eingeschaltet
wird. Die regulierten +5V für
die Digitalschaltung des Instruments 100 erscheinen am VOUT-Anschluss
des +5V Regulator IC 360. Der SENSE-Anschluss des IC 360 ist mit
+5V verbunden. Der ERROR-Anschluss
von IC 360 ist über
einen Pull-up-Widerstand mit +5V verbunden. Der ERROR-Anschluss
ist ebenfalls mit dem PoWeRINTerrupt-Anschluss P3.2 von μC 284 verbunden.
Die Hauptfunktion des Fehleranschlusses ist, den μC 284 davor
zu warnen, dass sich der Systemstrom einem unregulierten Zustand
nähert.
Indem der μC
284 vor solch einem Zustand gewarnt wird, kann der μC 284 das
System in geordneter Manier herunterfahren, bevor jegliches weiches
Versagen auftritt. Ein Kondensator zwischen VOUT und GrouND von
IC 360 wird über
einen Widerstand aus einem Tantalkondensator über die +5V Analogzufuhr zur
Analogerde entkoppelt. Die Spannung zwischen dem VOUT-Ausgangsanschluss
und Erde wird durch eine Diode und einem Widerstand in Reihe zur
Basis des Transistors 368 rückgeführt. Der VOUT-Ausgangsanschluss
des IC 360 ist auch mit dem V+-Anschluss eines +5V-bis-5V-Wandlers 369 verbunden.
Ein Tantalkondensator ist zwischen den CAP+- und CAP- -Anschlüssen des
Wandlers 369 einverbunden. -5VDC-Gleichstrom für Schaltungen, die es benötigen, tritt
zwischen VOUT-Anschluss des Wandlers 369 und Erde auf.
Die Analog- und Digital-Erdungen des Instrumentes 100 sind
hier miteinander verknüpft.
Ein +V-Anschluss einer 2,5V Referenzspannungsquelle 370 ist über einen
Widerstand mit +5VAnalog verbunden. 2.5 VREFerenz wird über den +V-Anschluss der Quelle 370 und
Erde etabliert.
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Nunmehr
unter Hinwendung zur LED-Treiberschaltung 320 für die optische
Kopfbaugruppe 116 ist der Start LED-Steuer-OutPut-Anschluss 25 des
ASIC 290 über
eine Diode vom Typ LL4148 mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 374 vom
Samsung-Typ LM324A verbunden. Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 374 ist
mit VREF verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 374 ist
mit der Basis eines Transistors 376 vom Philips-Typ PXT4401
verbunden. Der Kollektor des Transistors 376 ist mit dem START-LED-Anschluss,
Anschluss 258-11 des Verbinders 258 verbunden.
Der Emitter des Transistors 376 ist mit Erde über einen
100 Ω Widerstand
verbunden, der den Strom durch die Start-LED auf einen Konstantstrom
limitiert, und über
einen 100 KΩ Rückkopplungswiderstand
mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 374.
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Der
FILLConTrol-Anschluss, OutPut-Anschluss 24 des ASIC 290 ist über eine
Diode vom Typ LL4148 mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 378 vom
Typ LM324A verbunden. Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 378 ist
mit VREF verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 378 ist
mit der Basis eines NPN-Transistors 380 vom Typ PXT4401 verbunden,
dessen Kollektor mit dem FILL-LED-Anschluss, Anschluss 258-10 des
Verbinders 258 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 380 ist über ein
paralleles Widerstandsnetzwerk, dessen effektiver Widerstand 50 Ω beträgt, mit
Erde verbunden, welches den Strom durch die Fill-LED bei konstantem
Strom beschränkt,
und über
einen 100 KΩ Rückkopplungswiderstand
mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 378.
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Der
MAIN ConTroL-Anschluss, P3.3 von μC 284
ist über
eine Diode vom Typ LL4148 mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 382 vom
Typ LM324A verbunden. Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 382 ist
mit VREF verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 382 ist
mit der Basis eines Darlington-gekoppelten Transistorpaares 384 vom
Typ Philips PXTA14 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 384 sind
mit dem MAIN-Anordnungs-LED-Anschluss 258-9 des Verbinders 258 verbunden.
Der Emitter der Transistoren 384 ist über einen 100 Ω 1 %, 25 ppm
Temperaturkoeffizientwiderstand mit der Erde verbunden, welcher
den Strom durch die Haupt-LED bei einem Konstantstrom beschränkt, und über einen 100
KΩ Widerstand
mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 382.
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Der
erfasste Barcode des wegwerfbaren Teststreifens 101, der
in einem bestimmten Test verwendet wird, kommt in die Schaltung 320 seriell
am CodeBaR-Anschluss 258-6 des Verbinders 258.
Er ist direkt mit dem analogen Eingangsanschluss X5 des Multiplexers 332 verbunden.
Die START-, FILL- und MAIN-Assay-DETektionssignale, welche anzeigen,
dass ein Probentröpfchen
adäquaten
Volumens auf der gelben Fläche 210 auf
einem Teststreifen 101 platziert worden ist und seine Roh-Koagulationsergebnisdaten
werden vom Anschluss 258-3 des Verbinders 258 zu
den +Eingangsanschlüssen
der zwei Operationsverstärker 386, 388 vom
Typ LM324A bereitgestellt. Der Operationsverstärker 386 ist als ein Einheitsverstärkungspuffer
konfiguriert und sein Ausgangsanschluss ist mit dem Gleichstromeingangsanschluss
X1 des Multiplexers 332 verbunden. Der Operationsverstärker 388 ist
ebenfalls als ein Einheitsverstärkungspuffer
konfiguriert und sein Ausgangsanschluss ist über einen 0,1 μF Kondensator und
zwei 100 KΩ Reihenwiderstände 390, 392 kapazitativ
mit einem +Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 384 vom
Typ LPC662IM verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 388 ist
ebenfalls über
eine RC-Parallelkombination eines
1,5 MΩ Widerstandes
und eines 0,0033 μF Kondensators
mit Erde verbunden. Der +Anschluss des Operationsverstärkers 384 ist über einen
0,056 μF
Kondensator mit Erde verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 384 ist über einen
2 MΩ 1
Rückkopplungswiderstand
mit seinem -Eingangsanschluss verbunden. Sein -Eingangsanschluss
ist über
einen 221 KΩ 1
% Widerstand mit Erde verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 394 ist
ebenfalls über
100 KΩ, 1
% und 20 KΩ,
1 % Reihenwiderstände 396 bzw. 398 mit Erde
verbunden. Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 396, 398 ist über einen
0,056 μF
Kondensator mit dem gemeinsamen Anschluss der Widerstände 390, 392 verbunden.
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Das
Signal am Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 394 ist direkt
mit einem X0-Eingangsanschluss, AC1 des Multiplexers 332 verbunden.
Dieses Signal ist auch mit dem +Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 400 vom
Typ LPC662IM verbunden. Das Signal am Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 400 ist direkt
mit dem X2-Eingangsanschluss, AC2, des Multiplexers 332 verbunden.
Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 400 ist ebenfalls über einen
3 MΩ, 5
% Widerstand mit dem -Eingangsanschluss desselben verbunden. Der
-Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 400 ist über einen 1
MΩ, 5 %
Widerstand mit Erde verbunden.
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VUNREGuliert
ist über
einen Reihenspannungsteiler, der einen Widerstand 402 und
einen Widerstand 404 beinhaltet, mit Erde verbunden. Der
gemeinsame Anschluss der Widerstände 402, 404 ist direkt
mit dem analogen BATTerie-Spannungseingangsanschluss X4 des Multiplexers 332 verbunden. +5VA
ist mit dem VDD-Eingangsanschluss eines Temperatursensors 406 verbunden.
Der VOUT-Anschluss des Sensors 405 ist direkt mit dem analogen VTEMP-Spannungseingangsanschluss
X6 des Multiplexers 332 und über einen Pull-up-Widerstand
mit +VA verbunden.
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Die
Heizerkontrollschaltung 322 beinhaltet zwei Reihenwiderstände 410, 412,
die zwischen dem HeaTeR-EIN/AUS-Anschluss
des μC-Anschluss
284 und Erde verbunden sind. Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 410, 412 ist
mit der Basis eines Transistors 414 verbunden, dessen Kollektor über zwei
Reihenwiderstände 416, 418 mit
+5VA verbunden ist, und der Emitter desselben ist mit Erde verbunden.
Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 416, 418 ist
mit der Basis eines Transistors 420 verbunden, dessen Emitter
mit +5VA verbunden ist und dessen Kollektor über einen Reihenwiderstand 422 und
einen Kondensator 424 mit Erde verbunden ist. Der gemeinsame
Anschluss des Widerstandes 422 und des Kondensators 424 ist
mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 426 verbunden.
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+5VA
ist über
einen Reihenwiderstand, ein Potentiometer 428 und einen
Widerstand mit Erde verbunden. Der bewegliche Kontakt des Potentiometers 428 ist
mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 426 verbunden.
Das Potentiometer ermöglicht
der Heizerplatte 192, etwa 39 °C zu erreichen. +5VA ist über einen
Reihenwiderstand 430 und einen Kondensator 432 mit
Erde verbunden. Der gemeinsame Anschluss des Widerstandes 430 und
des Kondensators 432 ist mit dem THermistor-+-Anschluss 196-3 des
Verbinders 196 und mit dem +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 426 verbunden.
Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 426 ist über eine
Reihenkombination einer Diode und eines Widerstandes mit Erde verbunden.
Die Verbindung des Widerstandes und der Diode ist mit der Basis
eines Transistors 434 verbunden, dessen Emitter mit Erde
verbunden ist. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 426 ist über einen
Widerstand mit seinem -Eingangsanschluss verbunden und über die
Reihenkombination einer Diode und eines Widerstandes mit dem Kollektor
des Transistors 434.
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Der
SETPoinT-2-Anschluss, der OutPut-Anschluss 20 des ASIC 290,
ist über
Reihenwiderstände 436, 438 mit
+5VA verbunden. Der ASIC 290 stellt eine Kontrolle der
Heizerplatten 192-Temperatur bei zwei verschiedenen Einstellpunkten,
39 °C und
44 °C, bereit.
Der zweite Einstellpunkt ist hoch eingestellt, um der Heizerplatte 192 zu
gestatten, 44 °C Temperatur
zu erreichen, wodurch ein rasches Erwärmen der Proben auf 39 °C gestattet
wird. Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 436, 438 ist mit
der Basis eines Transistors 440 verbunden, dessen Emitter
mit -5VA verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand mit dem
-Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 426 verbunden ist.
Ein Reihenwiderstandsspannungsteiler, der einen Widerstand 442 und
einen Widerstand 444 beinhaltet, ist zwischen dem Ausgangsanschluss
des Operationsverstärkers 426 und
Erde eingebunden. Der gemeinsame Anschluss der Widerstände 442, 444 ist mit
einem analogen Eingangsanschluss X3 des Multiplexers 332 verbunden.
Die Heizerkontrollschaltung 322-Betriebsstatus wird damit in den μC 284 gemultiplext.
Zusätzlich
steuert der Heizerkontrollstatus, wie durch die Spannung am Kollektor
vom Transistor 434 reflektiert, den Fluss des Stroms durch
die Heizfolie 182. Dies wird durch einen Transistor 446 erzielt, dessen
Basis mit dem Kollektor vom Transistor 434 verbunden ist
und dessen Kollektor mit dem -HEIZER-Anschluss, 196-2,
des Verbinders 196 verbunden ist. Der +HEIZER-Anschluss, 196-1,
des Verbinders 196 ist mit +VUNREGuliert verbunden. Der Emitter
des Transistors 446 ist über ein paralleles Widerstandsnetzwerk
mit Erde verbunden. Die Basis des Transistors 446 ist ebenfalls
durch zwei Reihendioden mit Erde verbunden, was den Strom durch
die Heizfolie auf ungefähr
0,4A beschränkt.
Der -THermistor-Anschluss, 196-4 des Verbinders 196 ist
mit Erde verbunden.
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Der
Anschluss P1.6 des μC
284 ist über
eine Diode vom Typ LL4148 mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 450
vom Typ LM324A in der Proben-Portschaltung 326 verbunden.
Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 450 ist mit
VREF verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 450 ist
mit der Basis eines NPN-Transistors 452 vom Typ BC848C
verbunden, dessen Emitter über
einen 100 KΩ Rückkopplungswiderstand
mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 450 und über einen
60 Ω Widerstand mit
Erde verbunden ist, was den Strom durch die Proben-Port-LED auf
konstanten Strom beschränkt.
Der Kollektor des Transistors 452 ist mit dem Anschluss 168-1 des
Proben-Portverbinders 168 verbunden. +5VA ist mit dem Anschluss 168-2,
dem VDD-Anschluss vom Verbinder 168 verbunden. VUNREGuliert
ist mit dem Anschluss 168-5 des Verbinders 168 verbunden.
Der SAMPLE-IN-Anschluss, 168-4 des Verbinders 168 ist über einen
20 KΩ 1
% Widerstand und über
einen 0,001 μF
Kondensator mit dem -Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 456 vom
Typ LPC662IM verbunden. Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 456 ist
mit Erde verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 456 ist über eine
parallele RC-Rückkopplungsschaltung,
die einen 200 KΩ 1
% Widerstand und einen 39 pF Kondensator beinhaltet, mit seinem -Eingangsanschluss
verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 456 ist über einen 0,0047 μF Kondensator
mit dem +Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 458 vom Typ LPC662IM
verbunden. Der +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 458 ist über ein
15 KΩ 1
Widerstand mit Erde verbunden.
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Der
-Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 458 ist über einen
20 KΩ 1
% Widerstand mit Erde verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 458 ist
mit der Kathode einer Diode vom Typ LL4148 verbunden, deren Anode über einen
100 KΩ 1
% Widerstand mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 458 verbunden ist.
Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 458 ist ebenfalls
mit der Anode einer Diode 460 vom Typ LL4148 verbunden,
deren Kathode über
einen 1 MΩ 1
% Widerstand 462 mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 458 verbunden ist.
Dies stellt eine Konfiguration vom Hysterese-Typ bereit, die unterschiedliche
Verstärkungen
abhängig davon
aufweist, ob die Spannung am +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 458 größer oder kleiner
ist als die Spannung am -Eingangsanschluss desselben. Der gemeinsame
Anschluss von Diode und Widerstand 462 ist über eine
Reihenkombination eines 1 KΩ 1
% Widerstands 464 und eines 0,047 μF Kondensators 466 mit
Erde verbunden. Der gemeinsame Anschluss des Widerstandes 464 und
des Kondensators 466 ist mit dem SAMPLE DETect-Eingangsanschluss,
X7, des Multiplexers 332 verbunden.
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Der
Anschluss P1.7 des μC
284 ist über
zwei Reihenwiderstände
in der Magnetkontrollschaltung 328 mit Erde verbunden.
Der gemeinsame Anschluss dieser Widerstände ist mit der Basis eines Transistors 470 verbunden,
dessen Emitter mit Erde verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 470 ist über Reihenwiderstände mit
+SVA verbunden. Der gemeinsame Anschuss dieser Widerstände ist
mit der Basis eines Transistors 471 verbunden, dessen Emitter
mit +5VA verbunden ist und dessen Kollektor mit dem -Eingangsanschluss
eines Operationsverstärkers 472 verbunden
ist. Die Reihenkombination eines Widerstandes 474 und eines
Widerstandes 476 ist zwischen VREF und Erde eingebunden.
Ein Kondensator ist über
den Widerstand 476 eingekoppelt. Der gemeinsame Anschluss
der Widerstände 474 und 476 ist
mit dem +Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 472 verbunden.
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Der
Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 472 ist mit
der Basis eines Magnetspulen 144-Treibertransistors 478 verbunden.
Der Emitter des Transistors 478 ist über einen Widerstand mit Erde
verbunden, der den Strom durch die Magnetspule auf einen Konstantstrom
begrenzt, und über
einen Rückkopplungswiderstand
mit dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 472. Ein Kondensator
ist zwischen dem -Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 472 und
Erde eingebunden. Der Kollektor des Transistors 478 ist
mit dem Anschluss 156-3 des Verbinders 156 verbunden.
Der Anschluss 156-1 des Verbinders 156 ist mit
VUNREGuliert verbunden. Die Spule 144 ist zwischen den Verbindern 156-1 und 156-3 eingebunden.
Die Reihenkombination eines Widerstandes und eines Kondensators
ist auch über
die Verbinder 156-1 und 156-3 eingebunden. Eine
Rücklaufdiode
(flyback diode) ist ebenfalls über
die Anschlüsse 156-1 und 156-3 eingebunden.
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Die
Barcode-LED-Treiberschaltung 330, die mit der Photodiode 224 assoziiert
ist, beinhaltet acht Barcode-Beleuchtungs-LEDs 484-1–484-2 vom Stanley-Typ
BR1102W. Die Anode der LED 484-1 ist mit +5V verbunden
und ihre Kathode ist mit dem Anodenanschluss des optischen Schalters 486 verbunden.
Der optische Schalter 486 stellt die Quelle und den Detektor
für die
Flagge 264 bereit, um anzuzeigen, wenn die Streifenadapterober-
und Bodenbaugruppen 130, 132 zusammen verschlossen
werden. Der Kollektoranschluss C des optischen Schalters 486 ist
mit dem InPut-Anschluss 3 des ASIC 290 und über einen
100 KΩ Lastwiderstand
mit +5V verbunden. Der Kathodenanschluss K des optischen Schalters 486 ist über einen
120 Ω Lastwiderstand
mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 490-1 vom Typ BC848C
verbunden, dessen Emitter mit Erde verbunden ist und dessen Basis über einen
10 KΩ Widerstand
mit dem OutPut-Anschluss 17 des ASIC 290 verbunden
ist. Die Anoden der übrigen
LEDs 484-2–484-8 sind über einen
gemeinsamen 60 Ω Lastwiderstand
mit +5V verbunden. Die Kathoden der LEDs 484-2–484-8 sind
jeweils mit den Kollektoren von NPN-Transistoren 490-2–490-8 vom
Typ BC848C verbunden. Die Emitter des Transistors 490-2–490-8 sind
mit Erde verbunden. Die Basen vom Transistor 490-2–490-8 sind
jeweils über
entsprechende 10 KΩ Widerstände mit
OutPut-Anschlüssen 16-10 von
ASIC 290 verbunden.
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Die
LEDs 484-1–484-8 sind
auf einem PCB 114 montiert und emittieren jeweils Licht
durch entsprechende Schlitzöffnungen 204-1–204-8.
Die LEDs 484-1–484-8 werden
sequentiell durch die Transistoren 490-1–490-8 jeweils
unter Strom gesetzt. Das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines
Barcodes im Bereich 492 eines bestimmten Teststreifens 101,
der im Instrument 100 platziert ist, wird durch Übertragung
von Licht aus einer entsprechenden LED 484-1–484-8 durch
Leitung von Photodiode 224 erfasst. Dies identifiziert
gewisse Chargen-spezifische Parameter Teststreifens 101 für das Instrument 100.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Im
Betrieb wird eine Probe 514 im Teststreifen 101 Probenloch 494 über der
Stelle 210 deponiert. Die Strahlung aus der LED 166,
die in 0,25 s Intervallen blitzt, und von Photodiode 164 detektiert wird,
etabliert die Dosierung des Streifens 101. Die START-LED 238 blitzt
bei 50 ms Intervallen bis das Eintreffen der Probe 514 im Bereich
des Streifens 101 über
der START-LED 238 durch die Strahlung aus der START-LED 238,
die von der Photodiode 242 detektiert wird, etabliert wird.
Die Flusszeit der Probe 514 zwischen dem Probenaufbringpunkt
im Napf 494 und der Detektion der Ankunft der Probe 514 über der
START-LED 238 etabliert die Probe 514 als Blut oder
als eine Kontrolle. Die Kontrolllösungen, die weniger viskös sind,
fließen
zwischen diesen beiden Stellen rascher und dies wird durch das Instrument 100 detektiert.
Die minimale Flusszeit, die das Instrument 100 als Blut
interpretieren wird und/oder die maximale Flusszeit, die das Instrument 100 als
Kontrolle interpretieren wird, kann von Streifencharge zu Streifencharge
durch Verändern
von (a) Parametern im Benutzer-verwendbaren EEPROM-Schlüssel 119 variiert
werden. Dies entlastet den Anwender von der Notwendigkeit, dem Instrument 100 anzuzeigen
oder sonstwie aufzuzeichnen, dass eine Qualitätskontrollüberpüfung durchgeführt wird.
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Nachdem
die Photodiode 242 das Eintreffen der Probe 514 über die
STRRT-LED 238 detektiert hat, wird die START-LED 238 abgeschaltet,
und die FILL-LED 240 unter Strom gesetzt. Das nächste Abfallen
an Strahlung, das durch Photodiode 242 detektiert wird,
zeigt das Eintreffen der Probe 514 über dem FILL-Bereich des Streifens 101 an.
Die verstrichene Zeit zwischen Detektion durch die Photodiode 242 des
Eintreffens der Probe 514 über der START-LED 238 und
Detektion durch Photodiode 242 des Eintreffens der Probe 514 über der
FILL-LED 240 wird vom Instrument 100 verwendet,
um zu bestimmen, ob das Volumen der Probe 514, das aufgebracht
wurde, adäquat
ist, um einen Koagulationstest durchzuführen. Falls das Instrument 100 feststellt, dass
das aufgebrachte Probenvolumen 514 inadäquat dafür war, um einen Test durchzuführen, gibt das
Instrument 100 eine Fehlernachricht aus und geht in seinen
Bereitschaftszustand zurück.
Falls das Instrument 100 feststellt, dass das aufgebrachte
Proben-514-Volumen hinreichend war, um einen Koagulationstest zuverlässig durchzuführen, wird
die FILL-LED 240 de-energetisiert und die HAUPT-Analyse-LED 244 unter
Strom gesetzt. Der Elektromagnet 140 wird ebenfalls unter
Strom gesetzt und die Überwachung
der HAUPT-Analyse-LED 244 Strahlung durch die Photodiode 242 beginnt.
Die Magnetbaugruppe 140 rührt, wenn von der Magnetstromkontrollsteuerschaltung 328 angetrieben,
ferromagnetische Partikel aus einem von der Probe 514 aufgenommenen
Teststreifen 101, sei es Blut oder eine Kontrolle. Die
Partikel reorientieren sich selbst längs der kombinierten Kraftlinien
der Magnetbaugruppe 140 und beeinflussen den Magnet 154 und
stellen ein moduliertes Lichttransmissionsprofil der Probe zur Verfügung. Dieses
Transmissionsprofil, das in 16 mit
500 illustriert ist, wird von Photodiode 242 detektiert
und über
den Multiplexer 332 und dem A/D 324 in den μC 284 gemultiplext
(DETect–AC1-DC). Die
Koagulation der Probe verursacht die Verminderung in der Modulation
in diesem Übertragungsprofil, wie
in den US-Patenten 4 849 340 und 5 110 727 beschrieben. Die Wellenform 500 wird
gerichtet und es wird die Hülle 502 der
ausgerichteten Wellenform 500 gebildet.
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Um
die Wahrscheinlichkeit einer Doppeldosierung des Streifens 101 zu
vermindern, wird das Verhältnis
von START-zu-FILL Zeit-zur-Probenaufbringung zur START-Zeit gebildet.
Dieses Verhältnis wird
mit einem aus dem Schlüssel 119 bereitgestellten
Parameter verglichen. Das Verhältnis
muss kleiner sein als der Parameter. Ansonsten folgert das Instrument 100,
dass der Streifen 100 doppeldosiert worden ist und erzeugt
eine Fehlernachricht. Eine Doppeldosierung soll vermieden werden,
weil sie die ferromagnetischen Partikel refluidisieren kann, was eine
fehlerhafte Koagulationszeitablesung erzeugt.
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Die 17a-b sind sehr vergrößerte fragmentarische Längsschnittansichten
eines Streifens 101 längs
der Schnittlinie 17-17 von 4. Allgemein sind
bei Abwesenheit von flüssigem
Blut, einer Blutfraktion oder Kontrolle (17a)
die Refraktionsindizes des Streifenbodens 506 und des Oberteils 508 und
das luftgefüllte
Probenvolumen 510 zwischen ihnen so, dass der Lichtpegel
aus der LED 166, der zur Photodiode 164 zurückkehrt,
relativ höher
ist. Dies wird im Bereich 512 von 18 illustriert.
Eine Flüssigprobe 514,
sei es Blut, eine Blutfraktion oder eine Kontrolle, wird in dem
Probenloch 494 des Streifens 101 deponiert und
migriert über
den Bereich 211 in dem Bereich 510 des Streifens 101 des
Instrumentes 100. Aufgrund allgemein der Passung der Streifenböden- 506,
der Oberteil-508- und der Flüssigkeits-514-Brechungsindizes
und Absorption im Falle von klaren Flüssigkeiten und allgemein aufgrund
der Absorption und Streuungseffekten im Falle von Gesamtblut, wird
ein relativ niedrigerer Lichtpegel von Photodiode 164 detektiert,
wie im Bereich 522 in 18 illustriert,
wenn eine Flüssigkeit
auf dem Streifen 101 angrenzend am Bereich 211 vorhanden ist.
Dieses optische Detektionsschema gestattet es, eine klare Kontrolle
zu verwenden.
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19 illustriert
zwei Wellenformen, die zum Verständnis
der Start-Rausch-Immunisierungstechnik sinnvoll sind, die in einem
Instrument gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird. Es ist experimentell festgestellt worden,
dass, wenn nicht Vorkehrungen im Instrument 100 getroffen
werden, dies zu verhindern, das Instrument 100 durch negativ-gehende
Rauschspitzen 526 falsch ausgelöst werden kann, die während des
Aufbringens einer Probe auf einem Teststreifen 101 erzeugt
werden. Solche Spitzen 526 werden verursacht, wenn ein
Anwender versehentlich den Streifen 101 berührt oder
während
der Probenaufbringung von Seite zu Seite oder ein und aus der Optikbaugruppe 116 bewegt.
Solche negativ-gehenden Spitzen 526 können größer sein als die Startschwelle
des Instruments 100 von -60 mV, sind jedoch typischerweise
von kürzerer
Dauer als das negativ-gehende
Startsignal 528 und ihnen gehen unmittelbar positiv-gehende
Spitzen 530 voraus oder folgen ihnen. Dies steht im Widerspruch
zu dem tatsächlichen
Flüssigprobensignal 528,
das nur negativ-gehend ist. Diese Differenz wird verwendet, um effektiv
zwischen Signal 528 und Rauschen 526, 530 zu
diskriminieren. Der START-Algorithmus
des Instrumentes 100 diskriminiert zwischen kurzen (Rauschen) 526, 530 und
langen (Startsignal) 528-Signalen
unter Verwendung vom negativen Trend, Signaländerungsraten und Negativ-Schwellenwertkriterien.
Der Fluss des START-Algorithmus beinhaltet die folgenden illustrativen
Eigenschaften: aufeinanderfolgende Datenpunkte, die 50 ms auseinanderliegend
abgetastet sind, müssen
relativ zu einer Referenz negativ sein und Signaländerungsraten
negativer als -7,3 mV/50 ms (-30 Zählungen des A/D-gewandelten
Eingangssignals bei 0,243 mV/Zählung) mit
einer absoluten Signaländerung
negativer als die Startschwelle des Instrumentes 100 von
-60 mV (-246 Zählungen)
aufweisen. Die in EEPROM 119 gespeicherten Parameter würden dann
ein Signal Delta von -30 Zählungen
und einen Start-Schwellenwert von -246 Zählungen beinhalten.