本文所公開的主題主要涉及醫(yī)療裝置領(lǐng)域，并且具體地涉及用于測量生理流體樣品的分析物的分析物測量系統(tǒng)以及相關(guān)的方法。

背景技術(shù)：

醫(yī)學領(lǐng)域中特別關(guān)注對生理流體樣品中的分析物的確定(例如，檢測或濃度測量)。例如，可期望確定尿液、血液、血漿或間質(zhì)液流體中的葡萄糖、酮體、膽固醇、脂蛋白、三甘油酯、對乙酰氨基酚、或糖化血紅蛋白(hbalc)的濃度。此類確定可使用生物傳感器(例如，基于一次性電化學的測試條)與分析物儀的組合來實現(xiàn)。

例如，糖尿病患者通常使用分析物儀和測試條來測試其血糖。該測試條通常包括：用于與分析物儀配合的電觸點；和包含試劑(例如，葡萄糖氧化酶(go)和介體)和至少兩個電極的樣本室。介體諸如鐵氰化物是接受來自酶的電子并隨后將該電子贈予電極的化合物。為了開始測試，將測試條插入到分析物儀中，并且用戶將血液樣本施加到樣本室。然后分析物儀對電極施加電壓，以使得葡萄糖被氧化形式的葡萄糖氧化酶(也被稱為“經(jīng)氧化的酶”)氧化成葡萄糖酸。經(jīng)氧化的酶轉(zhuǎn)化為其還原態(tài)(即，“經(jīng)原的酶”)。接著，通過與經(jīng)氧化的介體或鐵氰化物進行反應，經(jīng)還原的酶被重新氧化回到經(jīng)氧化的酶。在將經(jīng)還原的酶重新生成回到其氧化狀態(tài)(即，經(jīng)氧化的酶)期間，經(jīng)氧化的介體(或鐵氰化物)被還原成經(jīng)還原的介體(或亞鐵氰化物)。

當利用被施加在兩個電極之間的偏壓來進行上述反應時，可通過經(jīng)還原的介體在電極表面處的電化學再氧化反應來生成測試電流。由于在理想環(huán)境下，在上述化學反應期間生成的亞鐵氰化物的量與被定位在電極之間的樣品中的葡萄糖的量成正比，因此所生成的測試電流將與樣品的葡萄糖含量成比例。隨著樣品中的葡萄糖濃度增加，所形成的經(jīng)還原的介體的量也增加；因此，由經(jīng)還原的介體的再氧化反應而產(chǎn)生的測試電流與葡萄糖濃度之間存在直接關(guān)系。具體地，電子在電界面上方的轉(zhuǎn)移使得測試電流流動(每摩爾的被氧化的葡萄糖對應2摩爾的電子)。因此，由于葡萄糖的引入而產(chǎn)生的測試電流可被稱為葡萄糖信號。分析物儀測量所得的電流并且根基于該電流來計算葡萄糖水平。然后分析物儀中的處理器可使用所得的電信號來確定用戶的血糖(例如，每dl血液中有多少mg葡萄糖，或者每l血液中有多少毫摩爾葡萄糖)。在測試完成之后，測試條可被處置。

在一些應用中，分析物儀可能需要可能的測試條電流測量的廣泛的動態(tài)范圍，并在測試條上方施加固定偏壓，這些所需的測試條電流測量的更廣泛的動態(tài)范圍使得更難以滿足可能的測試條電流的范圍上的低電流測量分辨率的所需的精確度。由于常見的費用較低的微控制器僅包括12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)，因此針對期望分辨率所需的分析物檢測電路必須包括多級(例如，若干個放大器電路)，從而需要在附加花費條件下的附加電子部件。由于這些分析物儀旨在一整天反復使用，因此期望此類儀器盡可能地小，使得用戶在攜帶時不會覺得負擔重，從而不那么期望對附加電子部件的需求。另外，由于這些分析物儀為了便攜性一般通過電池電源來工作，因此也期望通過使分析物檢測電路最小化而延長此類儀器的電池使用壽命，同時提供所需的精確度和測量分辨率。

以上討論僅提供了一般背景信息，而并非旨在用于幫助確定要求保護的主題的范圍。

附圖說明

為了能夠理解本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)，可參考某些實施方案來獲得本發(fā)明的具體實施方式，其中這些實施方案中的一些實施方案在附圖中示出。然而，應當注意到，針對本發(fā)明的范圍包含其他等效的實施方案，附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施方案，并且因此不應視為對本發(fā)明的范圍的限制。附圖未必按比例繪制，一般來說重點放在示出本發(fā)明的某些實施方案的特征結(jié)構(gòu)方面。在附圖中，類似的數(shù)字用于在整個各種視圖中指示類似的零件。因此，為了進一步理解本發(fā)明，可參考以下具體實施方式，結(jié)合附圖進行閱讀，其中：

圖1a示出了包括分析物儀的示例性分析物測量系統(tǒng)的示意圖；

圖1b示出了圖1a所示的示例性分析物儀的示例性數(shù)據(jù)管理單元的框圖；

圖2示出了示例性分析物測量系統(tǒng)中的示例性處理器、測試條端口連接器(spc)、和模擬前端(afe)子系統(tǒng)的示意圖；

圖3示出了在圖2的示例性分析物測量系統(tǒng)中所使用的示例性偏流電路電阻器網(wǎng)絡的示意圖；

圖4a、圖4b和圖4c示出了針對由圖2的示例性分析物測量系統(tǒng)測量的三個不同測試條電流的輸出電壓與時間的示例性曲線圖；

圖5示出了用于確定由圖2和圖3的示例性分析物測量系統(tǒng)所測量的測試條電流的示例性方法的流程圖；

圖6示出了另一示例性分析物測量系統(tǒng)中的示例性處理器、測試條端口連接器(spc)、和模擬前端(afe)子系統(tǒng)的示意圖；并且

圖7是示出了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的部件的高級視圖。

具體實施方式

以下具體實施方式涉及一種根據(jù)某些示例性實施方案的示例性分析物測量系統(tǒng)，并且應當參考附圖進行閱讀。具體實施方式通過舉例的方式而非限制性方式說明了本發(fā)明的原理。此具體實施方式將明確地使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明，并且描述了本發(fā)明的若干個實施方案、適應型式、變型形式、替代形式、和用途。

圖1a示出了包括分析物儀10的示例性分析物測量系統(tǒng)100的示意圖。圖1b示出了圖1a所示的示例性分析物儀10的示例性數(shù)據(jù)管理單元140的框圖。分析物儀10由保持數(shù)據(jù)管理單元140的儀器外殼11來限定，并且還包括尺寸設定成用于接收生物傳感器的條端口開口22。根據(jù)一個實施方案，分析物儀10可以是血糖儀，并且生物傳感器被提供為被插入到用于執(zhí)行血糖測量的條端口開口22中的分析物(例如，葡萄糖)測試條24的形式。如圖1a所示，分析物儀10還包括多個用戶界面按鈕16和顯示器14?？蓪㈩A先確定數(shù)量的分析物測試條24存儲在儀器外殼11中，并且可獲取以用于血糖測試。多個用戶界面按鈕16可被配置成允許數(shù)據(jù)輸入，提示數(shù)據(jù)輸出，對在顯示器14上呈現(xiàn)的菜單進行導航、以及執(zhí)行命令。輸出數(shù)據(jù)可包括在顯示器14上呈現(xiàn)的表示分析物濃度的數(shù)值。與個人的日常生活方式相關(guān)的輸入信息可包括個人的食物攝入、藥物使用、健康檢查的發(fā)生率、和全身健康狀況、以及運動水平?？山?jīng)由在顯示器14上呈現(xiàn)的提示來請求這些輸入，并且可將這些輸入保存在分析物儀10的存儲器模塊101(圖1b)中。具體地并且根據(jù)此示例性實施方案，用戶界面按鈕16包括標記(例如，上下箭頭)、文本字符“確定”等等，由此允許用戶導航通過在顯示器14上呈現(xiàn)的用戶界面。盡管按鈕16在本文中被顯示為單獨的開關(guān)，但也可使用顯示器14上的具有虛擬按鈕的觸摸屏界面。

可將分析物測量系統(tǒng)100的電子部件例如設置在位于儀器外殼11內(nèi)的印刷電路板上，并且形成本文所述的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理單元(dmu)140。出于此實施方案的目的，圖1b以簡化示意圖的形式示出了被設置在儀器外殼11內(nèi)的若干個電子子系統(tǒng)。示例性數(shù)據(jù)管理單元140包括以微處理器、微控制器、專用集成電路(“asic”)、混合信號處理器(“msp”)、現(xiàn)場可編程門陣列(“fpga”)或它們的組合形式的處理器122，并且電連接到被包括在印刷電路板上或連接到印刷電路板的各種電子模塊，如將在下文中描述的。例如，在一個實施方案中，處理器122可以混合信號微處理器(msp)的形式購得，諸如texasinstruments公司msp430系列的超低功耗微處理器。在另一實施方案中，處理器122可以是32位risc微控制器。

處理器122經(jīng)由模擬前端(“afe”)子系統(tǒng)125而被電連接到例如測試條端口連接器104(“spc”)。在例示的實施方案中，處理器122是微控制器。在血糖測試期間，afe子系統(tǒng)125c被電連接到條端口連接器104。為了測量所選擇的分析物濃度，afe子系統(tǒng)125檢測其上設置有生理流體樣品(例如，血液樣品)的跨分析物測試條24的電極的電阻，并將電流測量轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以用于呈現(xiàn)在顯示器14上。處理器122可被配置成從條端口連接器104、afe子系統(tǒng)125接收輸入，并且也可執(zhí)行電流測量功能的一部分。分析物測試條24可為電化學葡萄糖測試條的形式。分析物測試條24可包括位于測試條24的一端處的一個或多個工作電極。分析物測試條24也可包括位于測試條24的第二端處的多個電接觸焊盤，其中每個電極可與至少一個電接觸焊盤電連通。條端口連接器104可被配置成與電接觸焊盤電接合，并與電極形成電連通。spc104可包括彈簧觸點被布置成使得分析物測試條24可滑入到spc104中以可釋放地保持，并且也電連接到測試條電極。另選地，spc104可包括彈簧針、焊料凸塊、針或其他插座、插口或用于選擇性地和可移除地形成電連接的其他裝置。

分析物測試條24可包括被設置在測試條24內(nèi)的一個或多個電極上方的試劑層。該試劑層可包含酶和介體。適用于試劑層中的示例性酶包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶(具有吡咯并喹諾酮醌輔因子“pqq”)和葡萄糖脫氫酶(具有黃素腺嘌呤二核苷酸輔因子“fad”)。適用于試劑層的示例性介體包括在這種情況下為氧化形式的鐵氰化物。試劑層可被配置成用于將葡萄糖以物理形式轉(zhuǎn)化成酶副產(chǎn)物，并且在此過程中生成一定量的經(jīng)還原的介體(例如鐵氰化物)，該經(jīng)還原的介體的量與葡萄糖濃度成比例。然后，工作電極可用于以電流的形式來測量經(jīng)還原的介體的濃度。繼而，處理器122可將電流量值轉(zhuǎn)換成葡萄糖濃度。執(zhí)行此類電流測量的示例性分析物儀在名稱為“systemandmethodformeasuringananalyteinasample”的美國專利申請公開us1259/0301899a1中有所描述，該專利申請公開以引用的方式并入本文，如同在本專利申請中進行完全闡述。

可包括顯示處理器和顯示緩存的顯示模塊119通過通信接口123而被電連接到處理器122，以用于接收和顯示輸出數(shù)據(jù)(例如，測試結(jié)果或與該測試結(jié)果相關(guān)的其他信息)，并且用于在處理器122的控制下顯示用戶界面輸入選項。在一個實施方案中，顯示模塊是lcd屏幕。

用戶界面的結(jié)構(gòu)諸如菜單選項被存儲在用戶界面模塊103中并且可由處理器122訪問，以用于向血糖測量系統(tǒng)100的用戶顯示菜單選項。音頻模塊120包括用于輸出由dmu140接收或存儲的音頻數(shù)據(jù)的揚聲器121。音頻輸出可包括例如通知、提醒和警告，或可包括結(jié)合被呈現(xiàn)在顯示器14上的顯示數(shù)據(jù)被重放的音頻數(shù)據(jù)。此類所存儲的音頻數(shù)據(jù)可由處理器122訪問并且可在適當時間作為回放數(shù)據(jù)來執(zhí)行。音頻輸出的音量由處理器122控制，并且由處理器122確定或由用戶調(diào)節(jié)的音量設置可被存儲在設置模塊105中。按鈕模塊102經(jīng)由用戶界面按鈕16來接收輸入，該輸入經(jīng)過處理并通過通信接口123而被傳輸至處理器122。處理器122可電存取連接至印刷電路板以用于記錄血糖測量的日期和時間的數(shù)字式時鐘，隨后該血糖測量可根據(jù)需要稍后進行訪問、上傳或顯示。

顯示器14可另選地包括背光源，背光源的亮度可由處理器122經(jīng)由光源控制模塊115來控制。相似地，也可使用過led光源來照亮用戶界面按鈕16，該led光源電連接到處理器122，以用于控制按鈕的光輸出。光源模塊115電連接到顯示器背光源和處理器122。可將所有光源的默認亮度設置、以及由用戶調(diào)節(jié)的設定存儲在設置模塊105中，該設置模塊105可由處理器122進行訪問和調(diào)節(jié)。

存儲器模塊101通過通信接口123而被電連接到處理器122，該存儲器模塊101包括但不限于：易失性隨機存取存儲器(“ram”)112、非易失性存儲器113(可包括只讀存儲器(“rom”)或閃存存儲器)、以及用于例如經(jīng)由usb數(shù)據(jù)端口而被電連接到外部便攜式存儲器裝置的電路114。外部存儲器裝置可包括被容納在拇指驅(qū)動器中的閃存存儲器裝置、便攜式硬盤驅(qū)動器、數(shù)據(jù)卡、或任何其他形式的電子存儲裝置。板載存儲器可包括由處理器122執(zhí)行的呈程序形式的各種嵌入式應用程序和所存儲的算法，以用于操作分析物儀10，如將在下文所述的。該板載存儲器也可用于存儲用戶的血糖測量的歷史記錄，該歷史記錄包括與其相關(guān)聯(lián)的日期和時間。如下文所述，可使用分析物儀10或數(shù)據(jù)端口13的無線傳輸能力經(jīng)由有線或無線傳輸來將此類測量數(shù)據(jù)傳送至經(jīng)連接的計算機或其他處理裝置。

無線模塊106可包括用于經(jīng)由一個或多個內(nèi)部天線107進行無線數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸和接收并通過通信接口123而被電連接至處理器122的收發(fā)器電路。無線收發(fā)器電路可為集成電路芯片、芯片組、可經(jīng)由處理器122操作的可編程功能塊、或者它們的組合的形式。無線收發(fā)器電路中的每個無線收發(fā)器電路與不同的無線傳輸標準兼容。例如，無線收發(fā)器電路108可與被稱為wifi的無線局域網(wǎng)ieee802.11標準兼容。無線收發(fā)器電路108可被配置成檢測鄰近分析物儀10的wifi接入點，并且傳輸和接收來自此類所檢測到的wifi接入點的數(shù)據(jù)。無線收發(fā)器電路109可與藍牙協(xié)議或低功耗藍牙協(xié)議兼容并且被配置成檢測并處理從鄰近分析物儀10的藍牙“信標”(例如，智能手機或其他主裝置)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。無線收發(fā)器電路110可與近場通信(“nfc”)標準兼容并且被配置成與(例如)鄰近分析物儀10或被構(gòu)造成接收來自分析物儀10的數(shù)據(jù)的其他主裝置的零售商處的nfc兼容性銷售終端點建立無線電通信。無線收發(fā)器電路111可包括用于與蜂窩網(wǎng)絡進行蜂窩通信并且被配置成檢測和鏈接到可用的蜂窩通信塔的電路。

功率供應模塊116電連接到儀器外殼11中的所有模塊、以及處理器122，以為它們供電。功率供應模塊116可包括標準或可再充電電池118、或者可在分析物儀10電連接到ac電源或供電的usb連接時被激活的ac電源117。功率供應模塊116也可通過通信接口123而被電連接到處理器122，使得處理器122可監(jiān)測功率供應模塊116的電池電源模式中的剩余的電量。

圖2示出了示例性分析物測量系統(tǒng)200中的示例性處理器222、測試條端口連接器(spc)104、和模擬前端(afe)子系統(tǒng)225的示意圖。如上所述，處理器222經(jīng)由afe子系統(tǒng)225而被電連接到spc104。afe子系統(tǒng)225電連接到spc104。在一個實施方案中，在分析物測試條24的一端處，分析物測試條24具有第一(工作)電極201和第二(參考)電極202。分析物測試條24還包括電連接到第一電極201的第一接觸焊盤203、以及電連接到第二電極202的第二接觸焊盤204。spc104可包括當分析物測試條24插入到spc104中時(經(jīng)由第一接觸焊盤203)被電連接到第一電極201的第一電觸點205，并且可包括當分析物測試條24插入到spc104時(經(jīng)由第二接觸焊盤204)被電連接到第二電極202的第二電觸點206。在一個實施方案中，spc104上的這些電觸點205，206可被形成作為被配置成當插入分析物測試條24時使電觸點205，206電短路的插針，這可生成被傳輸至處理器222的用于指示分析物測試條24已被插入到spc104中的信號。在將生理流體樣品放置到分析物測試條24中的被限定在兩個電極201，202之間的樣品池中之前，在兩個電極201，202之間存在開路。將生理流體樣品施加到分析物測試條24和樣品池時，樣品以物理和電氣形式橋接電極201，202，并且變成電極201，202之間的測試條電流(i條)的電流傳導路徑。

如圖2所示，分析物測試條24的第一(工作)電極201經(jīng)由spc104的第一電觸點205而被電連接到可變參考dc(直流)電壓源(v2)212。在圖2所示的實施方案中，模擬可變參考dc電壓源(v2)212由處理器222的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)211來提供。在另一實施方案中，可使用緩存的切換電阻對來替代dac。固定參考dc電壓源(v1)231電連接到運算放大器(u1)232的同相輸入端(+)。運算放大器可以是來自texasinstruments公司的型號為tlv2761的運算放大器(器械類，低偏置電壓，低輸入偏流，低電源電流)。可變參考dc電壓源(v2)212和固定參考dc電壓源(v1)231可由處理器222的dac或獨立于處理器222來提供。

分析物測試條24的第二(參考)電極202通過第一節(jié)點291經(jīng)由spc104的第二電觸點206而被電連接到運算放大器(u1)232的反相輸入端(-)，從而在第二電極202處提供固定參考dc電壓源(v1)。因此，分析物測試條24的電極201，202(以及spc104的第一電觸點205和第二電觸點206)上的偏壓(vb)是固定參考dc電壓源(v1)231與可變參考dc電壓源(v2)212之間的差值(即，vb＝v1-v2)。在一個實施方案中，固定參考dc電壓源(v1)231可以是+600mv(0.60v)。如果期望跨分析物測試條24的可變dc偏壓(vb)為例如-200mv至+600mv，則可變參考dc電壓源(v2)212可提供范圍為+800mv至0.0mv的dc電壓。處理器222可采用包含可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來指定可變參考dc電壓源(v2)212的電壓，以跨分析物測試條24提供所期望的偏壓(vb)。

如圖2所示以及如上所論的，固定參考dc電壓源(v1)231電連接到運算放大器(u1)232的同相輸入端(+)，而分析物測試條24的第二(參考)電極202通過第一節(jié)點291而被電連接到運算放大器(u1)232的反相輸入端(-)。運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)電連接到第二節(jié)點292，該第二節(jié)點電連接到處理器222的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)216，以測量運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)。adc216可由處理器222或獨立于處理器222提供。電容器(c1)233跨運算放大器(u1)232被連接，其中電容器(c1)233的第一端部電連接到運算放大器(u1)232的反相輸入端(-)處的第一節(jié)點291，并且電容器(c1)233的第二端部電連接到運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的第二節(jié)點292。如下文將更詳細地解釋的，包括電容器(c1)233和運算放大器(u1)232的積分器電路230在第二節(jié)點292處的運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處生成由流經(jīng)電容器(c1)233并為其充電的積分器電流(iint)生成的線性電壓。運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓的斜率與流經(jīng)電容器(c1)233并為其充電的積分器電流(iint)成比例。

處理器222可包括被配置成利用在s_res控制線上發(fā)送的控制信號來控制晶體管開關(guān)的中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215，在一個實施方案中其為增強型n-mosfet(mr)240(開(去激活)和關(guān)(激活))的形式。如本文所用，中斷端通常是處理器122，222，622上的在軟件控制下被配置作為輸出端的通用輸入輸出(gpio)端口。增強型n-mosfet(mr)240在電容器(c1)233上并聯(lián)電連接，其中源極(s)電連接到電容器(c1)233的第一端部(運算放大器(u1)232的反相輸入端(-)上的第一節(jié)點291)，并且漏極(d)電連接到第二端部(運算放大器(u1)232的輸入端處的第二節(jié)點292)。增強型n-mosfet(mr)240的柵極(g)通過s_res控制線而被電連接到處理器222的中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215。在確定測試條電流(i條)之前，增強型n-mosfet(mr)240用于將積分器電路230復位至開始狀態(tài)。中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)增強型n-mosfet(mr)240，從而使電容器(c1)短路，使得跨電容器(c1)233的電壓(電荷)為零?？珉娙萜?c1)233的電壓(電荷)被設置為零之后，中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215被設置為在數(shù)字低電平時去激活(打開)增強型n-mosfet(mr)240，以解除跨電容器(c1)233的短路，從而允許其充電。處理器222可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來確定使積分器電路230復位的時間。

如上所述，運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓的斜率與流經(jīng)電容器(c1)233并為其充電的積分器電流(iint)成比例。期望確保運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)的線性電壓不向下/呈負值斜降(即，確保線性電壓是平坦的或向上/呈正值斜升)。換句話講，期望運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)不變成由負積分器電流(iint)生成的負值。保持運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)為正，這使增強型n-mosfet(mr)240保持正向偏壓，從而防止由于fet寄生二極管而產(chǎn)生的任何傳導(從漏極(d)到源極(s))。如果運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)可為負值，則將需要背對背fet或者模擬開關(guān)來替代單個增強型n-mosfet(mr)240，以用于使積分器電路230復位。

如所討論的，在一些應用中，可能期望跨分析物測試條24的可變dc偏壓(vb)從負壓(例如，-200mv)跨到正壓(+600mv)。相似地，測試條電流(i條)的期望動態(tài)范圍(例如，60μa)可從負電流(-20μa)跨到正電流(+40μa)。為了確保測試條負電流(i條)不產(chǎn)生負積分器電流(iint)，示例性afe225包括提供等于或大于任何可能的測試條負電流(i條)的偏流(i偏置)的偏流電路224。例如，如果可能的最大測試條負電流(i條)為-20μa，則偏流電路224將提供+20μa的偏流(i偏置)。如圖2所示，積分器電流(iint)等于測試條電流(i條)與偏流(i偏置)之和(即，iint＝i條+i偏置)。因此，由于運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)的線性電壓的斜率與流經(jīng)電容器(c1)233并為其充電的積分器電流(iint)成比例，因此此斜率與測試條電流(i條)與偏流(i偏置)之和成比例。

如圖2所示，偏流電路224可包括與偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227串聯(lián)的偏流電路開關(guān)(sb)226。偏流電路開關(guān)(sb)226可為晶體管開關(guān)的形式，諸如場效應晶體管(fet)(例如，增強型n溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(fet)(增強型n-mosfet))，并且被配置成打開以斷開偏流電路224并且關(guān)閉以連接偏流電路224。處理器222可包括被配置成利用s_bias控制線上發(fā)送的控制信號來控制偏流電路開關(guān)(sb)226(打開與關(guān)閉開關(guān)226)的中斷端(偏流電路開關(guān)控制輸出端)213。例如，中斷端(偏流電路開關(guān)控制輸出端)213可被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)偏流電路開關(guān)(sb)226，并且被設置為在數(shù)字低電平時去激活(打開)偏流電路開關(guān)(sb)226。當偏流電路開關(guān)(sb)226打開時，由于偏流電路224斷開，因此不存在偏流(i偏置＝0.0a)。在一個實施方案中，如果期望測試條電流(i條)為正(即，不存在積分器電流(iint)為負的風險)，則可打開偏流電路開關(guān)(sb)226。消除偏流(i偏置)使測試條電流(i條)的最大測量精度變成剛剛超過0.0μa的區(qū)域，這對于進行低電流背景測量是有用的。當偏流電路開關(guān)(sb)226關(guān)閉時，存在偏流(i偏置＞0.0a)，這是因為由于連接了偏流電路224，偏流(i偏置)可從第一節(jié)點291流至接地。在一個實施方案中，偏流(i偏置)等于第一節(jié)點291處的電壓(等于固定參考dc電壓源(v1)231(例如，+600mv(0.60v))除以偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的電阻。例如，如果偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的電阻等于30kω并且固定參考dc電壓源(v1)231為+600mv(0.60v)，則偏流(i偏置)等于+20μa。處理器222可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來確定提供偏流(i偏置)的時間。

處理器222也可包括被配置成利用s_cur控制線上發(fā)送的控制信號來控制偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的電阻值的中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)214。此中斷214使偏流電路224能夠根據(jù)期望的或測量的測試條電流(i條)來提供偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的不同電阻值。圖3示出了用于圖2的示例性分析物測量系統(tǒng)200中的示例性偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的示意圖。圖3所示的示例性偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227包括串聯(lián)的第一偏流電阻器(rb1)228和第二偏流電阻器(rb2)229。在一個實施方案中，增強型n-mosfet(mb)220形式的晶體管開關(guān)與第二偏流電阻器(rb2)229并聯(lián)電連接，其中漏極(d)電連接到第二偏流電阻器(rb2)229的第一端部，并且源極(s)電連接到第二端部。中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)214被配置成控制增強型n-mosfet(mb)220(開(去激活)和關(guān)(激活))。增強型n-mosfet(mb)220的柵極(g)通過s_cur控制線而被電連接到處理器222的中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出段)214。中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)214可被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)增強型n-mosfet(mb)220，并且被設置為在數(shù)字低電平時去激活(打開)增強型n-mosfet(mb)220。當增強型n-mosfet(mb)220關(guān)閉時，第二偏流電阻器(rb2)短路，使得偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的總電阻僅等于第一偏流電阻器(rb1)228的電阻。例如，如果第一偏流電阻器(rb1)228的電阻等于30kω并且固定參考dc電壓源(v1)231為+600mv(0.60v)，則偏流(i偏置)等于+20μa。

當增強型n-mosfet(mb)220打開時，偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的總電阻等于第一偏流電阻器(rb1)228與第二偏流電阻器(rb2)之和，從而降低了偏流(i偏置)。例如，如果第一偏流電阻器(rb1)228的電阻等于30kω并且第二偏流電阻器(rb1)229的電阻等于90kω，則偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的總電阻等于120kω。如果固定參考dc電壓源(v1)231為600mv(0.60v)，則偏流(i偏置)將從+20μa(當rb＝rb1＝30kω時)降低至+5μa(rb＝rb1+rb2＝120kω)。在一個實施方案中，如果分析物測量系統(tǒng)200使用+20μa的偏流(i偏置)來確定測試條電流(i條)處于-5.0μa至+5.0μa的預先確定的范圍內(nèi)，則處理器222可使用中斷端(偏流電阻器網(wǎng)絡控制輸出段)214來改變偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的電阻值，以便將偏流(i偏置)降低至+5.0μa并使用更小的偏流(i偏置)來再次測量測試條電流(i條)。前述內(nèi)容允許在測量公差通常更小的情況下的測試條電流(i條)的從-5.0μa跨到+5.0μa的范圍內(nèi)的更精確并且更準確的測量(分辨率低于4na)。處理器222可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來確定偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的期望電阻值。

圖4a、圖4b和圖4c示出了由圖2的示例性分析物測量系統(tǒng)200測量的三個(3)不同測試條電流的運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓和時間的示例性曲線圖410，420，430。如前所論，運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓的斜率與測試條電流(i條)與偏流(i偏置)之和(即，iint＝i條+i偏置)成比例。在這些示例性曲線圖410，420，430中，偏流(i偏置)等于+20μa。在這些曲線圖中的每個曲線圖中，處理器222確定在第一時間(t1)并且然后在第二時間(t2)(使用定時器)adc216接收的運算放大器(u1)232的輸出端電壓(v輸出)，并且基于輸出端電壓(v輸出)的變化(δv)和時間的變化(δt)(時窗)來確定測試條電流(i條)。在第一示例性曲線圖410中，在第一時間(t1)的第一輸出端電壓(v輸出1)411以及在第二時間(t2)的第二輸出端電壓(v輸出2)412形成與+40μa的測試條電流(i條)成比例的斜坡式第一線性電壓413。將起點(t1)處的輸出電壓從斜坡式第一線性電壓的終點(t2)處的輸出電壓中減去的一個益處在于：該差值提供了獨立于計算放大器(u1)232中的任何偏壓或固定參考dc電壓源(v1)231中的任何公差問題的斜率值。

在第二示例性曲線圖420中，在第一時間(t1)的第一輸出端電壓(v輸出1)421以及在第二時間(t2)的第二輸出端電壓(v輸出2)422形成與+10μa的測試條電流(i條)成比例的斜坡式第二線性電壓423。在第三示例性曲線圖430中，在第一時間(t1)的第一輸出端電壓(v輸出1)431以及在第二時間(t2)第二輸出端電壓(v輸出2)432形成與-20μa的測試條電流(i條)成比例的平坦式第三線性電壓433。如第三曲線圖430可見，由于-20μa的測試條電流(i條)和+20μa的偏流(i偏置)抵消以生成為零的積分器電流(iint)，因此運算放大器(u1)232的輸出端電壓(v輸出)保持平穩(wěn)并且不升高。

對于每幅曲線圖410，420，430，時間(t＝0)是增強型n-mosfet(mr)240去激活(打開)以解除跨電容器(c1)233的短路從而使電容器(c1)233能夠充電時的時間。第一輸出端電壓(v輸出1)通常在t＝0之后的第一時間(t1)進行測量，以避免將電荷注入到增強型n-mosfet(mr)240的柵極(g)中。

在一個實施方案中，第一時間(t1)與第二時間(t2)之間的時窗(δt)是固定的，而不論測試條電流(i條)或積分器電流(iint)是多少。對于+60μa的最大積分器電流(iint)(對應于40μa的測試條電流(i條))，c＝5nf的電容器(c1)233在第一時間(t1)與第二時間(t2)之間的時窗(δt)是116μs，考慮到為電容器(c1)233進行充電的高電流，這是比較快速的。在一個實施方案中，第一時間(t1)與第二時間(t2)之間的時窗(δt)是固定的，而不論測試條電流(i條)或積分器電流(iint)是多少。換句話講，相同的時窗(δt)用于大電流(在運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)上產(chǎn)生很高/很陡的線性電壓斜率)，并且還用于小電流(在運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)上產(chǎn)生很低/很緩的線性電壓斜率)。然而，為了實現(xiàn)較低測試條電流(i條)或積分器電流(iint)的更高精度，第一時間(t1)與第二時間(t2)之間的時窗(δt)可進行調(diào)節(jié)(例如，延長)，這是因為運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)上的線性電壓斜升更緩慢。處理器222可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來確定第一時間(t1)與第二時間(t2)之間的時窗(δt)。處理器222可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序219(作為部分數(shù)據(jù)存儲在存儲器模塊101(圖1b)中)來確定與運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)上的線性電壓對應的測試條電流(i條)。例如，可確定測試條電流(i條)，這是因為積分器電流(iint)與在第一時間(t1)的第一輸出端電壓(v輸出1)431和在第二時間(t2)的第二輸出端電壓(v輸出2)432之間的差值成比例，并且測試條電流(i條)等于積分器電流(iint)減去偏流(i偏置)(i條＝iint-i偏置)。

圖5示出了用于確定通過圖2和圖3的示例性分析物測量系統(tǒng)200進行測量測試條電流(i條)的示例性方法500的流程圖，如上所述。在步驟520處，處理器222使用增強型n-mosfet(mr)240來將積分器電流230復位至開始狀態(tài)。處理器222的中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)增強型n-mosfet(mr)240，從而使電容器(c1)短路，使得跨電容器(c1)233的電壓(電荷)為零。在跨電容器(c1)233的電壓(電荷)被設置為零之后，中斷端(積分器電路復位控制輸出端)215被設置為數(shù)字低電平，以便去激活(打開)增強型n-mosfet(mr)240，并且解除跨電容器(c1)233的短路，從而使電容器(c1)233可充電。在步驟530處，處理器222確定是否需要偏流(i偏置)。例如，如果處理器222確定期望測試條電流(i條)為正，則可不需要偏流(i偏置)。

如果在步驟530處不需要偏流(i偏置)，則在步驟541處，處理器222打開偏流電路224中的偏流電路開關(guān)(sb)226，從而利用開路來消除偏流(i偏置)。中斷端(偏流電路開關(guān)控制輸出端)213可被設置為在數(shù)字低電平時去激活(打開)偏流電路開關(guān)(sb)226。在步驟542處，處理器222使用adc216來測量在第一時間(t1)的運算放大器(u1)232的第一輸出端電壓(v輸出1)以及在第二時間(t2)的運算放大器(u1)232的第二輸出端電壓(v輸出2)，以確定運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓。在步驟543處，處理器222基于與運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)上的線性電壓對應的積分器電流(iint)來確定測試條電流(i條)(i條＝iint-i偏置)。

如果在步驟530處需要偏流(i偏置)，則在步驟551處，處理器222關(guān)閉偏流電路224中的偏流電路開關(guān)(sb)226，以生成偏流(i偏置)。中斷端(控制輸出端)213可被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)偏流電路開關(guān)(sb)226。同樣地在步驟551處，中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)214可被設置為在數(shù)字高電平時激活(關(guān)閉)增強型n-mosfet(mb)220，從而使第二偏流電阻器(rb2)短路，使得偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的總電阻僅等于第一偏流電阻器(rb1)228的電阻，從而形成更高的偏流(i偏置)。在步驟552處，處理器222使用adc216來測量在第一時間(t1)的運算放大器(u1)232的第一輸出端電壓(v輸出1)以及在第二時間(t2)的運算放大器(u1)232的第二輸出端電壓(v輸出2)，以確定運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓。在步驟553處，處理器222基于與運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓對應的積分器電流(iint)來確定測試條電流(i條)(i條＝iint-i偏置)。

在步驟560中，處理器222確定所測量的測試條電流(i條)是否處于可能需要利用較低偏流(i偏置)再次測量測試條電流(i條)的更小的預先確定的電流范圍內(nèi)(i1＜i條＜i2)(例如，-5.0μa至+5.0μa)。如果測試條電流(i條)不處于更小的電流范圍內(nèi)，則不再執(zhí)行測量。如果測試條電流(i條)處于更小的電流范圍內(nèi)，則在步驟581處，處理器222使用增強型n-mosfet(mr)240來將積分器電路230復位至開始狀態(tài)，如上所述。在步驟582處，中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)214可被設置為在數(shù)字低電平時去激活(打開)增強型n-mosfet(mb)220，使得偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)227的總電阻等于第一偏流電阻器(rb1)228與第二偏流電阻器(rb2)之和，從而降低偏流(i偏置)。在步驟583處，處理器222使用adc216來測量在第三時間(t3)的運算放大器(u1)232的第三輸出端電壓(v輸出3)以及在第四時間(t4)的運算放大器(u1)232的第四輸出端電壓(v輸出4)，以確定在第二較低偏流(i偏置)下的運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓。在步驟584處，處理器222基于與運算放大器(u1)232的輸出端(v輸出)處的線性電壓對應的積分器電流(iint)來確定測試條電流(i條)(i條＝iint-i偏置)。

圖6示出了另一示例性分析物測量系統(tǒng)600中的示例性處理器622、測試條端口連接器(spc)104、和模擬前端(afe)子系統(tǒng)625的示意圖。如上所述，處理器622經(jīng)由afe子系統(tǒng)625而被電連接到spc104。在分析物測試期間，afe子系統(tǒng)625電連接到spc104。在一個實施方案中，在分析物測試條24的一端處，分析物測試條24具有第一(工作)電極601和第二(參考)電極602。分析物測試條24還包括電連接到第一電極601的第一接觸焊盤603、以及電連接到第二電極602的第二接觸焊盤604。spc104可包括當分析物測試條24插入到spc104中時(經(jīng)由第一接觸焊盤603)電連接到第一電極601的第一電觸點605，并且可包括當分析物測試條24插入到spc104中時(經(jīng)由第二接觸焊盤604)電連接到第二電極602的第二電觸點606。在一個實施方案中，spc104上的這些電觸點605，606可被作為形成被配置成當插入分析物測試條24時使電觸點605，606電短路的插針，這可生成傳輸至處理器622的用于指示分析物測試條24已插入到spc104中的信號。在將生理流體樣品放置在分析物測試條24中的位于兩個電極601，602之間的的樣品池中之前，兩個電極601，602之間存在開路。將生理流體樣品施加到分析物測試條24以及更具體地施加到測試條24的樣品池時，樣品以物理和電氣形式橋接電極601，602，并且變成電極601，602之間的測試條電流(i條)的電流傳導路徑。

如圖6所示，分析物測試條24的第一(工作)電極601電連接到第二可變參考dc(直流)電壓源(v2)614。在圖6所示的實施方案中，模擬第二可變dc參考電壓源(v2)614由處理器622的第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac2)613來提供。第一可變參考dc電壓源(v1)612電連接到運算放大器(u2)632的同相輸入端(+)。運算放大器可以是來自texasinstruments公司的型號為tlv2761的運算放大器(器械類，低偏置電壓，低輸入偏流)。在圖6所示的實施方案中，模擬第一可變參考dc電壓源(v1)612由處理器622的第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac1)611來提供?？勺儏⒖糳c電壓源(v1，v2)612，614可由處理器622的dac或獨立于處理器622來提供。分析物測試條24的第二(參考)電極602通過第一節(jié)點691而被電連接到運算放大器(u2)632的反相輸入端(-)，從而當運算放大器(u2)632呈線性運行時，在第二電極602處提供第一可變參考dc電壓源(v1)612。因此，分析物測試條24的電極601，602上的偏壓(vb)是第一可變參考dc電壓源(v1)612與第二可變參考dc電壓源(v2)614之間的差值(即，vb＝v1-v2)。

如圖6所示以及如上所論，第一可變參考dc電壓源(v1)612電連接到運算放大器(u2)632的同相輸入端(+)，而分析物測試條24的第二(參考)電極602通過第一節(jié)點691而被電連接到運算放大器(u2)632的反相輸入端(-)。運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)電連接到第二節(jié)點692，該第二節(jié)點電連接到處理器622的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)616，以測量運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)。adc616可由處理器622或獨立于處理器622提供。在一個實施方案中，運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)可根據(jù)測試條電流(i條)在0.0v至2.0v變化，這也是adc616的范圍。

電阻(r1)633跨運算放大器(u2)632被連接，其中電阻(r1)633的一端電連接到運算放大器(u2)632的反相輸入端(-)處的第一節(jié)點691，并且電阻(r1)633的另一端電連接到運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)處的第二節(jié)點692。電阻(r1)633的電阻值可基于所需的測試條電流(i條)測量范圍(例如，r1＝10kω至200kω)來選擇。處理器622可采用包括可執(zhí)行指令的軟件程序619(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來確定與運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)處的電壓對應的測試條電流(i條)。例如，測試條電流(i條)可通過將輸出端(v輸出)除以電阻(r1)633的電阻值來確定。

在一個實施方案中，如果期望跨分析物測試條24的可變dc偏壓(vb)為(例如)-200mv至+600mv以及可能的測試條電流(i條)的動態(tài)范圍為(例如)負電流(-20μa)至正電流(+40μa)，則可對第一可變參考dc電壓源(v1)612和第二可變參考dc電壓源(v2)614進行選擇，以提供期望的偏壓(vb)和動態(tài)范圍測試條電流(i條)，同時通過規(guī)定較小的預計測試條預測電流(i條)目標范圍來避免運算放大器(u2)632發(fā)生飽和。例如，如果跨分析物測試條24的偏壓(vb)為負，更有可能的是，測試條電流(i條)也將為負。相似地，如果跨分析物測試條24的偏壓(vb)為正，更有可能的是，測試條電流(i條)也將為正。

如下表1中的示例性電壓和電流值所示的，通過改變第一(工作)電極601的第一可變參考dc電壓源(v1)612以及第二(參考)電極602的第二可變參考dc電壓源(v2)614，跨分析物測試條24處的偏壓(vb)可改變，以通過維持在0.0v至+2.0v的范圍內(nèi)來提供更接近目標范圍的測試條電流(i條)，而無需使運算放大器(u2)632的輸出端(v輸出)飽和。

表1

在一個實施方案中，運算放大器(u2)632可具有負供電電壓而不是接地，以便確保運算放大器(u2)632的共模輸入范圍也可為負。例如，如果使用來自texasinstruments公司型號為tlv2761的運算放大器，則正電源輸入可為+2.6v，并且負電源輸入可為-1.0v。

處理器222可采用包含可執(zhí)行指令的軟件程序619(作為被存儲在存儲器模塊101(圖1b)中的數(shù)據(jù)的一部分)來指定可變第一參考dc電壓源(v1)612以及第二可變參考dc電壓源(v2)614的電壓，以提供期望的跨分析物測試條24的偏壓(vb)。

鑒于前述內(nèi)容，示例性分析物測量系統(tǒng)的各種實施方案的技術(shù)效果在于：使用若干個不同的偏壓來提供更準確的測試條電壓測量，并且因此即使利用常規(guī)的12位adc也可在可能的測量的更大動態(tài)范圍內(nèi)提供更準確的分析物測量，同時使所需的電子部件的數(shù)量最小化。通過使所需的電子部件的數(shù)量最小化，也有利地使分析物儀的尺寸、能耗需求和費用最小化。

在該說明書的全篇中，一些方面在將通常被實現(xiàn)為軟件程序的方面進行描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認識到，此類軟件的等同物也可構(gòu)造于硬件(硬連線的或可編程的)、固件或微代碼中。因此，本發(fā)明的各個方面可采用如下形式：純硬件實施方案、純軟件實施方案(包括固件、常駐軟件、或微代碼)、或結(jié)合軟件與硬件方面的實施方案。軟件、硬件、以及組合在本文可全部統(tǒng)稱為“服務”、“電路”、“電路系統(tǒng)”、“模塊”或“系統(tǒng)”。各個方面可實施為系統(tǒng)、方法、或計算機程序產(chǎn)品。因為數(shù)據(jù)操作算法和系統(tǒng)眾所周知，因此本說明書特別針對算法和系統(tǒng)，這些算法和系統(tǒng)形成一部分本文所述的系統(tǒng)和方法，或者更直接地與本文所述的系統(tǒng)和方法進行合作。本文沒有具體示出或描述的用于生成和以其他方式處理所涉及的信號或數(shù)據(jù)的此類算法和系統(tǒng)、以及硬件或軟件的其他方面選自本領(lǐng)域已知的此類系統(tǒng)、算法、部件、和元件。鑒于如本文所述的系統(tǒng)和方法，可用于實現(xiàn)任一方面的本文中未明確地示出、提出或描述的軟件為常規(guī)的，并且在此類領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識范疇內(nèi)。

圖7為示出了用于分析數(shù)據(jù)并執(zhí)行本文所述的其他分析的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)部件的高級視圖。系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710、外圍系統(tǒng)720、用戶界面系統(tǒng)730、和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740。外圍系統(tǒng)720、用戶界面系統(tǒng)730、和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740可通信地連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710可通信地連接到網(wǎng)絡750，例如互聯(lián)網(wǎng)或x.25網(wǎng)絡，如下所述。圖1中的處理器186可包括系統(tǒng)710，720，730，740中的一個或多個系統(tǒng)或與其進行通信并且可各自連接到一個或多個網(wǎng)絡750。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710包括實現(xiàn)本文所述的各個方面的過程的一個或多個數(shù)據(jù)處理器。“數(shù)據(jù)處理器”是對數(shù)據(jù)進行自動操作的裝置，并且可包括中央處理單元(cpu)、臺式計算機、膝上型計算機、大型計算機、個人數(shù)字助理、數(shù)字相機、蜂窩電話、智能電話，或用于處理數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)或處置數(shù)據(jù)的任何其他裝置，而不論是以電氣部件、磁性部件、光學部件、生物學部件或以其他方式實現(xiàn)。

短語“可通信地連接”包括裝置、數(shù)據(jù)處理器或其中進行數(shù)據(jù)通信的程序之間的任何類型的有線的或無線的連接。子系統(tǒng)諸如外圍系統(tǒng)720的、用戶界面系統(tǒng)730、和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740被示為獨立于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710，但是可完全或部分存儲在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710中。

數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740包括一個或多個有形非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)或可通信地與其進行連接，該一個或多個有形非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)被配置成存儲包括根據(jù)各個方面的執(zhí)行過程所需的信息的信息。如本文所用的“有形非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)”是指任何非暫態(tài)裝置或參與存儲指令的制造制品，可將這些指令提供給處理器186來執(zhí)行。此類非暫態(tài)介質(zhì)可以是非易失性或易失性的。非易失性介質(zhì)的例子包括軟盤、柔性磁盤或其他便攜式計算機磁盤、硬盤、磁帶或其他磁性介質(zhì)、光盤和只讀光盤存儲器(cd-rom)、dvd、blu-ray盤、hd-dvd盤、其他光學存儲介質(zhì)、閃存存儲器、只讀存儲器(rom)、和可擦除可編程只讀存儲器(eprom或eeprom)。易失性介質(zhì)的示例包括動態(tài)存儲器，諸如寄存器和隨機存取存儲器(ram)。存儲介質(zhì)可以電、磁、光學、化學、機械的方式或其他方式來存儲數(shù)據(jù)，并且可包括電子、磁、光學、電磁、紅外或半導體部件。

本發(fā)明的方面可采用嵌入在具有嵌入在其上的計算機可讀程序代碼的一個或多個有形非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式。一個或多個此類介質(zhì)可按對于此類制品常規(guī)的那樣制造，例如通過按壓cd-rom。嵌入在介質(zhì)中的程序包括計算機程序指令，這些計算機程序指令可在加載時指導數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710執(zhí)行特定系列的操作步驟，從而實現(xiàn)本文指定的功能或作用。

在一個示例中，數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740包括代碼存儲器741，例如隨機存取存儲器、以及磁盤743，例如有形計算機可讀旋轉(zhuǎn)存儲裝置諸如硬盤驅(qū)動器。計算機程序指令從磁盤743、或無線連接、有線連接、光纖連接、或其他連接被讀取到代碼存儲器741中。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710然后執(zhí)行加載到代碼存儲器741中的計算機程序指令的一個或多個序列，因此執(zhí)行本文所述的處理步驟。通過這種方式，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710執(zhí)行計算機實現(xiàn)的進程。例如，本文的流程圖圖解或框圖的框以及這些的組合可通過計算機程序指令來實施。代碼存儲器741也可存儲數(shù)據(jù)或者不存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710可包括哈佛架構(gòu)部件、改進型哈佛架構(gòu)部件、或馮紐曼架構(gòu)部件。

計算機程序代碼可以一種或多種編程語言的任意組合來編寫，例如，java、smalltalk、c++、c、或合適的匯編語言。用于執(zhí)行本文所述的方法的程序代碼可完全在單個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710上或多個可通信地連接的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710上執(zhí)行。例如，代碼可完全地或部分地在用戶計算機上執(zhí)行，并且完全地或部分地在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。服務器可通過網(wǎng)絡750而被連接到用戶的計算機。

外圍系統(tǒng)720可包括被配置成向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710提供數(shù)字內(nèi)容記錄的一個或多個裝置。例如，外圍系統(tǒng)720可包括數(shù)字靜態(tài)照相機、數(shù)字視頻攝像機、蜂窩電話、或其他數(shù)據(jù)處理器。在從外圍系統(tǒng)720中的裝置接收數(shù)字內(nèi)容記錄時，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710可將此類數(shù)字內(nèi)容記錄存儲在數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740中。

用戶界面系統(tǒng)730可包括鼠標、鍵盤、(例如經(jīng)由網(wǎng)絡或類調(diào)制解調(diào)器電纜進行連接)另一計算機、或數(shù)據(jù)從其輸入至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710中的任何裝置或裝置的組合。就此而言，雖然外圍系統(tǒng)720被示為獨立于用戶界面系統(tǒng)730，但是外圍系統(tǒng)720可被包括作為用戶界面系統(tǒng)730的一部分。

用戶界面系統(tǒng)730也可包括顯示裝置、處理器可訪問存儲器、或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710向其輸出數(shù)據(jù)的任何裝置或裝置的組合。就此而言，如果用戶界面系統(tǒng)730包括處理器可訪問存儲器，則此類存儲器可以是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740的一部分，即使用戶界面系統(tǒng)730和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740在圖7中獨立地示出。

在各個方面，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710包括經(jīng)由網(wǎng)絡鏈路716而被耦接到網(wǎng)絡750的通信接口715。例如，通信接口715可以是向?qū)愋偷碾娫捑€提供數(shù)據(jù)通信連接的整合服務數(shù)字網(wǎng)絡(isdn)卡或調(diào)制解調(diào)器。又如，通信接口715可以是提供與兼容局域網(wǎng)(lan)例如以太網(wǎng)lan或廣域網(wǎng)(wan)的數(shù)據(jù)通信連接的網(wǎng)卡。還可使用無線鏈路，例如wifi或gsm。通信接口715跨網(wǎng)絡鏈路716來向網(wǎng)絡750發(fā)送攜帶表示各種類型的信息的數(shù)字數(shù)據(jù)流的電信號、電磁信號或光信號并接收這些信號。網(wǎng)絡鏈路716可經(jīng)由交換機、網(wǎng)關(guān)、集線器、路由器或其他聯(lián)網(wǎng)裝置而被連接到網(wǎng)絡750。

網(wǎng)絡鏈路716可通過一個或多個網(wǎng)絡來向其他數(shù)據(jù)裝置提供數(shù)據(jù)通信。例如，網(wǎng)絡鏈路716可通過本地網(wǎng)絡來提供到主計算機或由互聯(lián)網(wǎng)服務提供方(isp)操作的數(shù)據(jù)設備的連接。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710可通過網(wǎng)絡750、網(wǎng)絡鏈路716、和通信接口715來發(fā)送消息并接收包括程序代碼的數(shù)據(jù)。例如，服務器可將應用程序(例如，java小應用程序)的請求代碼存儲在該服務器所連接的有形非易失性計算機可讀存儲介質(zhì)上。服務器可檢索來自介質(zhì)的代碼并且將其通過互聯(lián)網(wǎng)、然后通過本地isp、然后通過本地網(wǎng)絡、然后通過通信接口715進行傳輸。所接收的代碼可在接收時由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)710執(zhí)行或者被存儲在數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)740中，以供后續(xù)執(zhí)行。

如本文所用，術(shù)語“患者”或“用戶”是指任何人類或動物受試對象并且并非旨在將系統(tǒng)或方法局限于人類使用，盡管本主題發(fā)明在人類患者中的使用表示優(yōu)選的實施方案。如本文作用，術(shù)語“樣品”意指一定體積的液體、溶液、或懸浮液，該液體、溶液、或懸浮液旨在使其特性中的任何一種特性經(jīng)受定性或定量確定，例如是否存在某成分、某成分(如，分析物)的濃度等。本發(fā)明的實施方案適用于人和動物的全血樣品。本文所述的本發(fā)明的上下文中的典型樣品包括血液、血漿、紅細胞、血清、以及它們的懸浮液。在整個描述和權(quán)利要求書中結(jié)合數(shù)值使用的術(shù)語“約”表示本領(lǐng)域中的人員熟悉和可接受的精度的區(qū)間?？刂圃撔g(shù)語的區(qū)間優(yōu)選地為+10％。除非具體指明，否則上述術(shù)語并不旨在縮窄本文所述的和根據(jù)權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍。

圖1-8的零件列表

10分析物儀

11外殼，測量儀

13數(shù)據(jù)端口

14顯示器

16用戶界面按鈕

22條端口開口

24測試條

100分析物測量系統(tǒng)

101存儲器模塊

102按鈕模塊

103用戶界面模塊

104測試條端口連接器(spc)

105處理器設置模塊

106收發(fā)器模塊

107天線

108wifi模塊

109藍牙模塊

110nfc模塊

111gsm模塊

112ram模塊

113rom模塊

114外部存儲裝置

115光源模塊

116功率供應模塊

117ac功率供應

118電池功率供應

119顯示模塊

120音頻模塊

121揚聲器

122處理器

123通信接口

125模擬前端(afe)子系統(tǒng)

140數(shù)據(jù)管理單元

200分析物測量系統(tǒng)

201第一電極(測試條)

202第二電極(測試條)

203第一接觸焊盤(測試條)

204第二接觸焊盤(測試條)

205第一電觸點(條端口電路)

206第二電觸點(條端口電路)

211數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)(處理器)

212可變參考dc電壓源(v2)(處理器)

213中斷端(偏流電路開關(guān)控制輸出端)(s_bias)(處理器)

214中斷端(偏流電路電阻器網(wǎng)絡控制輸出端)(s_cur)(處理器)

215中斷(積分器電路復位控制輸出端)(s_res)(處理器)

216模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)(處理器)

219軟件程序(處理器)

220mosfet(mb)

222處理器

224偏流電路

225模擬前端(afe)子系統(tǒng)

226偏流電路開關(guān)(sb)

227偏流電路電阻器網(wǎng)絡(rb)

228第一偏流電阻器(rb1)

229第二偏流電阻器(rb2)

230積分器電路

231固定參考dc電壓源(v1)

232運算放大器(u1)

233電容器(c1)

240mosfet(mr)

291第一節(jié)點

292第二節(jié)點

410第一曲線圖

411第一輸出端電壓(v輸出1)

412第二輸出端電壓(v輸出2)

413第一線性斜坡式電壓

420第二曲線圖

421第一輸出端電壓(v輸出1)

422第二輸出端電壓(v輸出2)

423第二線性斜坡式電壓

430第三曲線圖

431第一輸出端電壓(v輸出1)

432第二輸出端電壓(v輸出2)

433第三線性斜坡式電壓

500方法

520，530，541-543，551-553，560，581-584步驟

600分析物測量系統(tǒng)

601第一電極(測試條)

602第二電極(測試條)

603第一接觸焊盤(測試條)

604第二接觸焊盤(測試條)

605第一電觸點(條端口電路)

606第二電觸點(條端口電路)

611第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac1)(處理器)

612第一可變參考dc電壓源(v1)(處理器)

613第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac2)(處理器)

614第二可變參考dc電壓源(v2)(處理器)

616模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)(處理器)

619軟件程序(處理器)

622處理器

625模擬前端(afe)子系統(tǒng)

632運算放大器(u2)

633電阻器(r1)

691第一節(jié)點

692第二節(jié)點

710數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

715通信接口

716網(wǎng)絡鏈路

720外圍系統(tǒng)

730用戶界面系統(tǒng)

740數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

741代碼存儲器

743磁盤

750網(wǎng)絡

i偏置偏流

iint積分器電流

i條測試條電流

s_bias中斷線

s_cur中斷線

s_res中斷線

該書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`包括制造和使用任何設備或系統(tǒng)并執(zhí)行任何所并入的方法的本發(fā)明。本發(fā)明的可取得專利的范圍在權(quán)利要求中被定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果此類其他示例具有與權(quán)利要求的文字語言相同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實質(zhì)差異的等同的結(jié)構(gòu)元件，則此類其他示例旨在處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。