[实用新型]一种电旋转生物芯片试验用测控装置及试验系统

权利要求书

1.一种电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，包括： 

驱动电源控制单元，用于向产生激励生物芯片中细胞旋转运动的四通道功率信号的驱动电源输出控制信息，用以调整驱动电源的所产生的功率信号的频率、各通道功率信号的幅值、以及各通道功率信号间的相位差； 

显微摄像控制单元，用于向显微摄像系统的摄像机输出触发信号，以控制启动或停止视频采集； 

和视频采集处理单元，用于接收显微摄像系统输出的视频流，并对接收到的视频进行分析，获取并输出被测生物芯片中细胞的运动状态参数。 

2.根据权利要求1所述的电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，该装置具体包括处理器、用于存储程序指令代码、视频数据的存储器、用于暂存程序指令和待处理数据的随机存储器、用于与被控显微摄像系统通讯的第一通讯接口和第二通讯接口、和用于与被控电旋转生物芯片驱动电源通讯的第三通讯接口； 

所述第一通讯接口与被控显微摄像系统的摄像机的电平触发接口连接，所述处理器根据程序指令通过第一通讯接口向摄像机的电平触发接口输出触发信号，进而控制摄像机启动或停止视频采集； 

所述第二通讯接口与被控显微摄像系统的摄像机的视频输出接口连接，所述处理器通过第二通讯接口接收显微摄像系统输出的试验监测视频，并将其存入存储器，所述处理器分帧获取所接收的视频中的图像，经图像预处理后，提取图像中细胞边缘、中心坐标，进而计算获得细胞的移动轨迹和旋转速度； 

所述第三通讯接口与被控驱动电源的参数配置接口连接，所述处理器通过第三通讯接口向驱动电源输出目标功率信号的频率、各通道功率信号的幅值及相位。 

3.根据权利要求2所述的电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，所述处理器为DSP处理器，所述第二通讯接口为USB主控接口，所述第三通讯接口为RS232接口，所述RS232接口通过电平转换芯片与所述处理器的UART接口连接。 

4.一种基于权利要求1所述测控装置的电旋转生物芯片集成试验系统，其特征在于，该系统包括生物芯片试验操作平台、电旋转驱动电源、由光学显微放大装置和工业摄像机组成的显微摄像系统、测控装置、及输入显示装置； 

所述生物芯片试验操作平台用于装载电旋转生物芯片，其上设有电旋转生物芯片的装夹装置和分别与驱动电源的四相输出端口相连的四个电源接头，装载在生物芯片试验操作平台上的电旋转生物芯片的四个电源输入端分别与所述的四个电源接头连 接； 

所述光学显微放大装置的物镜端正对装载在生物芯片试验操作平台上的电旋转生物芯片，工业摄像机的摄像镜头与光学显微放大装置目镜端相连； 

所述测控装置通过第一通讯接口与摄像机的触发接口连接，控制摄像机启动或停止视频采集；所述测控装置通过第二通讯接口与显微摄像系统的摄像机的视频输出接口连接，接收并处理显微摄像系统输出的实验视频，分析获得细胞的移动轨迹和旋转速度；所述测控装置通过第三通讯接口与驱动电源的参数配置接口连接，向驱动电源输出目标功率信号的频率、各通道功率信号的幅值及相位；所述测控装置通过第四通讯接口与输入显示装置连接，接收输入显示装置输入的设置数据，并将分析获得的细胞的移动轨迹和旋转速度输出到输入显示装置显示。 

5.根据权利要求4所述的电旋转生物芯片集成试验系统，其特征在于，所述电旋转驱动电源，包括处理模块、高频小信号产生模块、四个信号功率放大模块、与测控装置连接的参数配置接口；所述高频小信号产生模块可产生四相功率信号，并分别通过四个输出端口输出，所述四个信号功率放大模块输入端分别接高频小信号产生模块的四个输出端口，输出端即为驱动电源四相输出端口；所述参数配置接口与处理模块相连，所述处理模块接收参数配置接口输入的配置参数，并根据接收的配置参数设置高频小信号产生模块所产生功率信号的频率，及各相功率信号的幅值和相位。 

6.根据权利要求5所述的电旋转生物芯片集成试验系统，其特征在于，所述电旋转驱动电源还包括用于手动对驱动电源直接进行设置的人机交互接口。