智能血糖自我监测仪设计

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便携式智能自我血糖监测仪器设计方案

便携式智能自我血糖监测仪器设计方案
0 引言
糖尿病是一种常见的代谢内分泌疾病，是由于人体内缺乏胰岛素或其受体异常所致，以高血糖为主要特征，为一种世界范围内的流行疾病。

近年来其发病呈显著上升趋势，目前全世界约有10% 的成年人身患此病[1]。

在我国，糖尿病患者约有4000 万人，目前的治疗方式主要是对病人体内的葡萄糖代谢
进行调控，临床治疗给药的重要依据是病人的血液葡萄糖含量。

因此，通过自我监测血糖仪来追踪、评估糖尿病的控制是很重要的。

特别是自我监测血糖仪可以在医院甚至家中方便、迅速地检出结果，目前市场血糖仪产品只能给出血糖值，患者要据此调整治疗方案、饮食控制还存在一定困难。

另外，测试精度、测试范围都存在不足。

因此，研究精度高、智能化的血糖监测仪器有重要的意义。

1 检测原理
临床诊断中所用到的大型检测仪器由于体积大、价格昂贵、检测过程繁琐，不适用于中小医院、急诊和病人对病情长期的自我监测，生物传感器中酶电极的实用化便有了快速的进步，如葡萄糖、乳酸、胆固醇、尿素、氨基酸用的酶电极正被广泛地应用于医疗检测之中。

这些传感器的一个共性就是利用微生物、酶、抗体等生物材料的分子识别能力，并以生物材料作为分子识别元件的传感器;然后利用试样液中含有的被检测物质与酶的反应生成的电子来还原受电子体，测定装置利用电化学方法，即测该受电子体的还原量，进行检测物质的定量分析。

本仪器的检测原理是基于在电极表面固化上葡萄糖氧化酶(GOD)，当血液滴入血糖测试电极后，发生了氧化还原反应，在反应过程中传输介质中的二。

血糖自动检测装置的设计与实现

血糖自动检测装置的设计与实现在当今医学领域中，糖尿病是一种常见的慢性病，其主要特征是血糖控制失衡。

因此，每天监测血糖水平成为糖尿病患者日常管理的重要任务。

在这种情况下，血糖自动检测装置具有重要的实际意义。

本文将详细介绍血糖自动检测装置的设计和实现过程。

1. 系统概述血糖自动检测装置主要由硬件和软件两个部分组成。

在硬件方面，装置包含一台计算机、一个数据采集器、一支血糖测试仪以及并口、USB等多种接口。

在软件方面，系统采用C++编程语言，包含三个模块:数据采集、数据处理和数据显示。

数据采集模块主要负责获取血糖测试仪的数据；数据处理模块是系统的核心部分，对数据进行处理和分析；数据显示模块将结果通过计算机屏幕进行显示。

2. 硬件设计硬件设计主要包括电路图设计和PCB板设计。

所有的电路和PCB都由Altium Designer软件进行设计。

该软件具有直观、易于使用的界面以及准确的模拟和布局工具，非常适合复杂电路的设计和布局。

在本系统中，测试仪是通过并口与计算机相连。

电路包括电源部分、接口部分和信号转换部分。

电路的主板上布置了多个元器件，这些元器件分别实现了系统中不同的功能。

3. 软件设计3.1 数据采集模块数据采集模块主要负责与血糖测试仪进行通信，读取并存储测试仪生成的数据。

在设计过程中，我们首先对测试仪进行了分析，查找其通信的协议。

最终我们发现测试仪使用了一种串口通信协议，我们在PC端编写了对应的软件代码，通过串口与代码进行通信，实现了对测试仪数据的采集。

数据采集模块还实现了数据过滤和数据分析，可以筛选出不需要的数据，减小性能损耗。

3.2 数据处理模块为了实现数据处理模块的功能，我们编写了一系列的函数和算法。

在数据处理模块中，我们实现了血糖数据的计算、统计和分析，包括平均血糖水平、最高血糖水平、最低血糖水平等。

为了提高系统的准确性，我们还在数据处理模块内建立了差值方程，并得到了相应的算法。

3.3 数据显示模块数据显示模块最重要的功能是将数据输出到计算机屏幕上进行显示。

无线血糖测试仪信息管理系统的设计

无线血糖测试仪信息管理系统的设计随着人们生活水平的提高，健康成为了现代人们关注的重点。

对于糖尿病患者而言，血糖监测是日常生活中不可或缺的一部分。

传统的血糖测试仪虽然准确，但使用起来不太方便。

为了满足人们对健康便利的需求，无线血糖测试仪应运而生。

本文将会介绍无线血糖测试仪信息管理系统的设计。

一、系统简介无线血糖测试仪信息管理系统是一种基于现代通信技术和云计算技术的应用系统。

它通过与无线血糖测试仪建立连接，实时监测患者的血糖水平，并将数据传输至云端进行存储和管理。

患者可以通过手机、电脑等终端设备随时随地查看自己的血糖变化趋势，医生也可以通过系统获取患者的血糖数据，进行进一步的分析和评估。

二、系统功能1. 实时监测：系统能够与无线血糖测试仪实时连接，实时获取患者的血糖测量结果。

通过无线传输技术，可以避免传统方式中患者频繁采集血样的过程，提高使用便利性。

2. 数据存储：系统将患者的血糖数据存储于云端服务器中，实现数据的集中管理和备份。

患者可以通过登录系统来查看过去的血糖测量结果，医生也可以根据患者的历史数据进行诊断和治疗建议。

3. 数据分析：系统能够对患者的血糖数据进行分析，生成相关报告和趋势图。

通过数据分析，医生可以了解患者的血糖变化趋势，调整治疗方案，同时提供更加个性化的健康管理建议。

4. 提醒服务：系统可以设置血糖测试的提醒功能，帮助患者养成良好的血糖监测习惯。

同时，系统也能够根据患者的血糖数据，提供合理的饮食建议和运动计划，帮助患者更好地控制血糖水平。

三、系统架构无线血糖测试仪信息管理系统主要由硬件设备和软件系统两部分组成。

硬件设备方面，无线血糖测试仪是系统的核心。

它可以通过与手机、电脑等设备建立无线连接，将测量结果传输至软件系统。

软件系统方面，系统需要提供用户端和服务端两个部分。

用户端包括手机端和电脑端，用户可以通过登录系统来查看血糖数据和相关报告。

服务端则包括数据库、分析引擎以及云端服务器等组件，负责数据的存储、分析和管理。

一种便携式智能血糖测试仪的研制.

一种便携式智能血糖测试仪的研制一、引言血糖测试是指对人体血液中葡萄糖浓度的测量。

对于糖尿病患者, 血糖浓度是反映病情状况的一个重要指标,需经常性地进行血糖测量以监测病情的发展。

因此, 便携式血糖测试仪成为目前发展较快的一类家用医疗仪器, 它使患者在病情较稳定的阶段可以自行监测血糖浓度。

本文将介绍一种以单片机为核心的便携式智能血糖测试仪。

二、血糖测量的原理1. 葡萄糖氧化酶印刷电极便携式智能血糖测试仪采用一次性使用的葡萄糖氧化酶印刷电极(下简称酶电极) 作为传感器,酶电极的结构如图1所示。

图1 酶电极的结构给酶电极加恒定的工作电压V , 将被测血样滴在测量点上, 电极上的氧化酶即与血样中的葡萄糖发生反应, 其特点是经过一段时间后(约30s) , 酶电极的电流与血样中葡萄糖浓度呈一定的线性关系, 图2 所示为测量过程中酶电极的电流变化曲线。

实验表明, 在0. 4V的工作电压下, 对应于2～25mmol/ L的血糖浓度, 酶电极的电流响应约3 ～50μA。

图2 酶电极的响应曲线2. 参比测量法由于酶电极具有一定的分散性,所以实际测量中采用参比电极测量法。

参比电极是按如下方法确定的: 从同一批酶电极中抽样选择若干酶电极对已知浓度( C0 ) 的试样进行测量,其响应电流的平均值I0 就是反映这一批酶电极性能的特征参数。

参比电极就是一个固定电阻,其阻值等于工作电压V 除以平均响应电流I0 。

使用参比电极的测量步骤是:先将参比电极插入测试仪的电极插口中, 仪器测得电流I0 ,该过程称作标定;再用酶电极对血样进行正常的测量,测得电流I , 则血糖浓度按如下公式计算:C = ( C0·I) / I03. 温度补偿葡萄糖氧化酶对温度的变化比较敏感,实验中以25 ℃的响应值为基准,在0～40 ℃的温度变化范围内,葡萄糖氧化酶响应的温度系数Kt 为0. 7～1. 2 , 温度越高,响应值越大。

可见要保证测量的精度,必须进行温度补偿。

血糖仪的设计与制作

血糖仪的设计与制作第一章：引言血糖仪是一种测量人体血糖的医疗设备，它通过血液样本来测量血糖浓度，同时对糖尿病患者的监测及管理提供了很好的帮助。

随着科技的发展，血糖仪也变得更加智能化和便携化，用户可以更方便地测量和监测自己的血糖水平。

在本文中，我们将介绍血糖仪的设计与制作。

第二章：血糖仪的原理与设计要求血糖仪是基于葡萄糖脱氢酶的反应原理进行测量的。

它通常由血糖试纸、血糖仪和采血装置组成。

用户将从采血装置采集的血液放置在血糖试纸上，血糖试纸会检测血液中的葡萄糖浓度，然后血糖仪会根据检测到的信号计算出血糖水平。

同时，血糖仪还可以将测量结果传输到其他设备上，如计算机、智能手机等。

设计血糖仪时需要考虑以下几点：1. 快速和准确——血糖仪需要在很短时间内测量和计算血糖值，并保持高精度。

2. 便携和易使用——血糖仪需要小巧轻便且易于携带，同时需要简单易学、易操作。

3. 可靠和稳定——作为一种医疗设备，血糖仪需要稳定可靠，且需要具备一个长久良好的使用寿命。

第三章：硬件设计1. 电源模块——血糖仪的电源需要小巧且可靠，一般采用专用的电池或充电电池，以保证设备的长久使用寿命。

2. 显示模块——血糖仪需要一个大小适中的屏幕来显示测量结果和其他相关信息，屏幕的亮度和对比度也需要进行调整以方便用户观察。

3. 测量模块——测量模块通常由血糖试纸和检测芯片组成，检测芯片通常由MCU和一些传感器构成，以确保测量结果的准确性。

4. 通信模块——为了方便用户，现代的血糖仪通常会装备蓝牙或Wi-Fi模块，以实现与其他设备的通信和数据传输。

第四章：软件设计1. 测量算法——血糖仪需要一个高精度的算法来处理测量结果，以确保测量精度和稳定性。

2. 用户接口——用户接口需要简洁明了，且易于操作，使用友好，避免过多装饰和干扰。

3. 数据管理——血糖仪需要一个数据管理系统来存储和管理测量结果，也需要提供数据导出和分享功能方便用户使用。

第五章：结语血糖仪是一种重要的医疗设备，具有重要的临床和医疗价值。

智能血糖仪产品设计和研发方案

智能血糖仪产品设计和研发方案第1章研发背景与市场分析 (4)1.1 糖尿病现状与趋势 (4)1.2 智能血糖仪市场需求 (4)1.3 国内外竞品分析 (4)第2章产品定位与功能设定 (5)2.1 产品定位 (5)2.2 核心功能 (5)2.2.1 精准血糖监测：采用先进的生物传感技术，实现快速、准确的血糖检测，为患者提供可靠的血糖数据。

(5)2.2.2 数据记录与分析：自动记录并存储血糖数据，个性化的血糖趋势图表，帮助患者及医生分析血糖波动情况，制定合理的治疗方案。

(5)2.2.3 无线传输与远程监控：通过蓝牙、WiFi等无线传输技术，将血糖数据实时发送至手机APP，便于患者及家人随时查看，实现远程监控。

(5)2.2.4 预警提醒：根据患者设置的血糖目标范围，智能提醒患者进行饮食、运动等生活方式调整，预防低血糖或高血糖事件。

(5)2.3 辅助功能 (5)2.3.1 食物库与饮食建议：内置食物库，提供丰富的食物营养成分数据，结合患者血糖状况，为患者提供个性化的饮食建议。

(5)2.3.2 运动记录与建议：记录患者运动数据，根据血糖变化情况，为患者提供合理的运动建议。

(6)2.3.3 药物提醒：设置用药提醒功能，保证患者按时按量用药，提高治疗效果。

(6)2.3.4 健康教育：提供糖尿病相关知识、防控策略及生活小贴士，帮助患者增强自我管理能力。

(6)2.3.5 多语言支持：支持多种语言，方便不同国家和地区的用户使用。

(6)2.3.6 长效电池与低功耗设计：采用长效电池，配合低功耗设计，保证产品长时间稳定工作，减少更换电池的频率。

(6)第3章用户需求分析 (6)3.1 用户画像 (6)3.1.1 糖尿病患者 (6)3.1.2 医疗专业人士 (6)3.1.3 家属及照顾者 (6)3.2 用户使用场景 (6)3.2.1 家庭自测 (6)3.2.2 医疗机构检测 (6)3.2.3 随身携带 (7)3.3 用户需求调研 (7)3.3.1 准确性 (7)3.3.2 简便性 (7)3.3.3 数据存储与传输 (7)3.3.4 体积与重量 (7)3.3.5 电池续航 (7)3.3.7 个性化设置 (7)3.3.8 售后服务 (7)第4章技术可行性分析 (7)4.1 血糖检测技术 (7)4.1.1 光学检测技术 (7)4.1.2 电化学检测技术 (8)4.1.3 生物传感器技术 (8)4.2 通信技术 (8)4.2.1 蓝牙通信技术 (8)4.2.2 WiFi通信技术 (8)4.2.3 NFC通信技术 (8)4.3 数据分析与处理技术 (8)4.3.1 数据预处理技术 (8)4.3.2 数据挖掘技术 (8)4.3.3 云计算技术 (9)第5章产品设计与外观造型 (9)5.1 设计理念 (9)5.2 外观造型设计 (9)5.3 用户体验设计 (9)第6章硬件设计 (10)6.1 传感器选型 (10)6.1.1 传感器类型 (10)6.1.2 传感器功能参数 (10)6.1.3 传感器供应商 (10)6.2 主控芯片与电路设计 (11)6.2.1 主控芯片选型 (11)6.2.2 主控芯片功能模块 (11)6.2.3 电路设计 (11)6.3 电池与功耗管理 (11)6.3.1 电池选型 (11)6.3.2 电池充电电路 (11)6.3.3 功耗管理 (11)第7章软件设计 (12)7.1 系统架构 (12)7.1.1 整体架构 (12)7.1.2 硬件接口层 (12)7.1.3 数据处理层 (12)7.1.4 应用逻辑层 (12)7.1.5 用户界面层 (12)7.2 血糖检测算法 (12)7.2.1 算法原理 (12)7.2.2 算法流程 (13)7.2.3 算法优化 (13)7.3.1 数据处理 (13)7.3.2 数据存储 (13)7.3.3 数据安全 (13)第8章通信模块设计 (13)8.1 蓝牙通信 (14)8.1.1 蓝牙技术概述 (14)8.1.2 蓝牙模块选型 (14)8.1.3 蓝牙通信协议设计 (14)8.1.4 蓝牙通信功能优化 (14)8.2 无线网络通信 (14)8.2.1 无线网络技术概述 (14)8.2.2 无线网络模块选型 (14)8.2.3 无线网络通信协议设计 (14)8.2.4 无线网络通信功能优化 (15)8.3 数据安全与隐私保护 (15)8.3.1 数据安全概述 (15)8.3.2 数据加密技术 (15)8.3.3 用户身份认证 (15)8.3.4 隐私保护措施 (15)第9章产品测试与验证 (15)9.1 硬件测试 (15)9.1.1 传感器功能测试 (15)9.1.2 电池寿命测试 (16)9.1.3 结构与可靠性测试 (16)9.1.4 环境适应性测试 (16)9.2 软件测试 (16)9.2.1 功能测试 (16)9.2.2 界面与交互测试 (16)9.2.3 系统稳定性与兼容性测试 (16)9.2.4 数据安全性测试 (16)9.3 集成测试与临床验证 (16)9.3.1 集成测试 (16)9.3.2 临床验证 (16)9.3.3 离体与在体测试 (16)9.3.4 长期跟踪测试 (17)第10章产业化与市场推广 (17)10.1 供应链管理 (17)10.1.1 供应商筛选与评估 (17)10.1.2 原材料质量控制 (17)10.1.3 物流与库存管理 (17)10.1.4 供应链风险管理 (17)10.2 生产工艺与质量控制 (17)10.2.1 生产工艺流程设计 (17)10.2.3 生产过程质量控制 (17)10.2.4 质量检测与认证 (17)10.3 市场推广策略与渠道建设 (17)10.3.1 市场分析与定位 (17)10.3.2 品牌建设与宣传 (17)10.3.3 产品定价策略 (17)10.3.4 渠道拓展与合作伙伴选择 (17)10.3.5 售后服务与客户关系管理 (17)10.1 供应链管理 (17)10.2 生产工艺与质量控制 (17)10.3 市场推广策略与渠道建设 (17)第1章研发背景与市场分析1.1 糖尿病现状与趋势社会经济的发展和人们生活水平的提高，糖尿病的发病率在全球范围内呈上升趋势。

智慧血糖监测系统设计方案

智慧血糖监测系统设计方案智慧血糖监测系统（intelligent blood glucose monitoring system）是基于物联网和人工智能技术的一种自动化血糖监测系统，能够实时监测患者的血糖水平并提供相应的反馈和建议。

下面是一份针对智慧血糖监测系统的设计方案。

一、系统架构智慧血糖监测系统由以下几个模块组成：1. 智能血糖仪：用于采集患者的血糖数据，可以通过蓝牙或无线网络连接到系统平台。

2. 数据传输模块：负责将采集到的血糖数据传输到系统平台，可以选择使用蓝牙、WiFi或移动网络等方式。

3. 云平台：用于接收和处理患者的血糖数据，可以存储和分析大量的数据。

4. 分析和预测模块：通过机器学习和数据挖掘技术，对采集到的血糖数据进行分析和预测，提供患者的血糖趋势、异常事件、用药建议等。

5. 移动应用程序：患者可以通过手机或平板电脑上的移动应用程序查看自己的血糖数据、接收预测和建议，并与医生进行实时交流。

二、系统功能智慧血糖监测系统的功能包括：1. 实时监测：智能血糖仪可以定期或按需采集患者的血糖数据，并将数据传输到云平台。

云平台会实时监测患者的血糖水平，并根据设定的阈值进行警报。

2. 数据分析：云平台对患者的血糖数据进行分析和建模，通过机器学习和数据挖掘技术识别出血糖的趋势、异常事件和其他相关因素。

这些分析结果将为患者的治疗和用药提供重要参考。

3. 预测和建议：基于数据分析的结果，系统可以对患者的血糖趋势进行预测，提前给出警示和建议。

例如，如果系统预测到血糖有下降趋势，系统可以推送提醒患者及时补充食物。

4. 患者管理：云平台可以存储和管理大量的患者数据，包括病历、诊断、用药等信息。

医生可以通过移动应用程序或电脑端的管理界面，查看患者的血糖数据、给出诊断和治疗方案，并与患者进行实时交流。

5. 数据隐私和安全：系统要保证患者数据的隐私和安全，采用加密技术对数据进行保护，只有授权的医生和患者才能查看和操作数据。

便捷环保式糖尿病智能检测分析仪

便捷环保式糖尿病智能检测分析仪设计说明书作品内容简介设计了一个便捷环保式糖尿病智能检测分析仪，将传感器芯片和智能手机集成与一体的小型检测仪器，包括气体感知和手机反馈两大系统。

只需对着该仪器的检测端口呼出一口气，即可实时检测用户是否患有糖尿病，不仅可以作为一种糖尿病预警手段、还可以成为糖尿病长期监控的一种方式，同时避免用户去医院做血液或尿液等侵入式的检查，也弥补了传统糖尿病检测仪需要屡屡更换试纸的缺点，具有绿色环保、操作简单、实时在线监测等优点，为用户提供了极大的便利。

2013年《糖尿病新世界》指出，我国血糖试纸的年消耗量接近3亿条。

按每年血糖检验仪器市场需求以2%的速度增长计算，本产品每年能够为国家带来175200万元的经济效益。

同时减少废弃或待处理的血糖检验试纸2.35万吨，对于节能减排具有重大意义。

1 研制背景及意义随着生活方式和饮食结构的改变，糖尿病已经由以前的老年病逐渐变为年轻人、儿童青少年都会得的常见病，中国糖尿患者位居世界首位，约1.1亿人[1]。

由于早期糖尿病患者并没有明显症状，随着社会技术的进步，经济的发展及各种糖尿病知识的普及教育活动的展开，很多自我保护意识强的人已经开始接受自我检测的概念，购买糖尿病智能检测分析仪进行糖尿病的自我检测和自我监测。

目前最常见的糖尿病检测方法仍然是扎手指取血，这种传统的检测方法对用户来说并不方便且带来一定的痛苦。

本产品将传感器芯片和智能手机集成与一体的小型检测仪器，包括气体感知和手机反馈两大系统。

只需对着该机器的检测端口呼出一口气，即可实时检测出患者的糖尿病的含量水平，不仅可以作为一种糖尿病预警手段、还可以成为糖尿病长期监控的一种方式，同时避免用户去医院做血液或尿液等侵入式的检查，也弥补了传统糖尿病检测仪需要屡屡更换试纸的缺点，具有绿色环保、操作简单、实时在线监测等优点，为广大糖尿病患者提供了极大的便利。

同时，与健康紧密相关的医疗器械成为广大用户最核心的消费点，加上医疗器械从医院化逐步转向家庭化使得医疗器械的市场前景值得看好。

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２３］体的还原量，进行检测物质的定量分析［．
本仪器的检测原理是基于在电极表面固化上葡萄糖氧化酶（），当血液滴入血糖测试电极后，ＧＯＤ发生了氧化还原反应，在反应过程中传输介质中的二价铁离子失去电子，发生了氧化反应，葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖生成Ｈ２Ｏ２和葡萄糖酸，Ｈ２Ｏ２将二价铁离子氧化，氧化还原过程中发生了电子得失现象，在一定电压的作用下，形成了氧化电流．通过检测电流变化与葡萄糖浓度近似呈线性关系，从而达到检测血糖浓度的目的．具体的反应方程式如下：葡萄糖＋Ｏ２＋ＧＯＤ→ 葡萄糖酸＋Ｈ２Ｏ２，

文章编号：１６７３３１９３（２００９）０５０４７７０４
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１１１２
言
糖尿病是一种常见的代谢内分泌疾病，是由于人体内缺乏胰岛素或其受体异常所致，以高血糖为主
收稿日期：２００９０２２５基金项目：太原市科技兴市资助项目（２００６００２１）ＺＢ作者简介：刘吉（１９８０），男，讲师，硕士．主要从事光电检测技术与新型传感技术研究．
．Ｔｎｅｗｐｏｒｔａｂｌｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｂｌｏｏｄｇｌｕｃｏｓｅｍｅｔｅｒｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｈｅｍｅｔｅｒｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｓｅｎｚｙｍｅｏｎｔｈｅｐｏｌｅ
中北大学学报（自然科学版）２００９年第３０卷第５期．３０Ｎｏ．５２００９Ｖｏｌ总第期（） ﹢ ﹨ ﹪ ﹫ ﹦ ﹫ ﹨﹤ ﹪﹫ ﹢ ﹢ ﹢ ﹤ ﹫ ﹦ ﹤ ﹦﹦ ﹥ ﹫ ﹫ （１２７）（．１２７）ＳｕｍＮｏ
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＤｙｎａｍｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（），Ｍｉ，Ｔ３００５１，Ｃ；ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎａｉｙｕａｎ０ｈｉｎａ２．Ｑｉ，Ｑｉ１１００２，Ｃ）ｎｇｙａｎｇＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｎｇｙａｎｇ１ｈｉｎａ
．Ｔ．２ｍｍｏ燉ａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｐｐｌｉｅｄｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｒａｎｇｅｏｆｔｈｅｇｌｕｃｏｓｅｍｅｔｅｒｉｓｆｒｏｍ２ｌＬｔｏ
４３０，ｔ．ＡｎａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＭＳＰｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｉｓｄｉｓｐｌａｙｅｄｏｎＬＣＤｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｃｈｉｐ
．Ｔｔｈａｔｓｏｌｉｄｉｆｉｅｓｄｉａｂｅｔｅｓｋｎｏｗｌｅｄｇｅｌｉｂｒａｒｙｃａｎｇｉｖｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄｉｓｓｕｅｓｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｅｔｅｒａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｏｎｅｓｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｌｏｏｄ
０引
请插入试纸 ” 引入电路．．当系统插入血糖试纸时，Ｓ２闭合，ＲＡ燉Ｄ变换输入单片机，控制显示屏显示 “ ４后级运放构成同相放大器，调整Ｒ使电路输出值为０．６Ｖ．经过Ａ燉Ｄ变换输入单片机，并控制显示屏４请滴血 ” 输入，输出电压信号突变并变换后输入单片机，反应结显示 “ ．滴血后产生的电流信号从 “ ” Ｉｎｐｕｔ
４７８
中北大学学报（自然科学版）
２００９年第５期
要特征，为一种世界范围内的流行疾病．近年来其发病呈显著上升趋势，目前全世界约有１０％的成年人［１］身患此病．在我国，糖尿病患者约有４０００万人，目前的治疗方式主要是对病人体内的葡萄糖代谢进行调控，临床治疗给药的重要依据是病人的血液葡萄糖含量．因此，通过自我监测血糖仪来追踪、评估糖尿病的控制是很重要的．特别是自我监测血糖仪可以在医院甚至家中方便、迅速地检出结果，目前市场血糖仪产品只能给出血糖值，患者要据此调整治疗方案、饮食控制还存在一定困难．另外，测试精度、测试范围都存在不足．因此，研究精度高、智能化的血糖监测仪器有重要的意义．
２７．８ｍｍｏ燉，ｓ３～５μ ５ｓ．ＥｌＬｉｎｇｌｅｂｌｏｏｄｓａｍｐｌｅｉｓＬａｎｄｔｈｅｓｉｎｇｌｅｔｅｓｔｔｉｍｅｉｓｎｏｍｏｒｅｔｈａｎ２ｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ｇｌｕｃｏｓｅａｎａｌｙｚｅｒ：ｄ；ｂ；ｔ；ａ ┎┌ ┄ ┇ ┈ ｉａｂｅｔｅｓｌｏｏｄｇｌｕｃｏｓｅｍｏｎｉｔｏｒｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ
．Ａｆ，ｆ，Ａ燉ａｎｄｄｅｔｅｃｔｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔａｎｔｗｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｔｅｒａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｌｔｅｒｉｎｇＤｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｄａｔａ
糖仪．仪器以单片机ＭＳ４３０为核心，血糖和酶电极反应时所产生的微弱电流经过放大、滤波、Ａ燉ＰＤ变换经单片机处理后，在液晶显示器上显示出测试结果．通过调用固化的糖尿病知识库的人工智能芯片，可给出患者处理方法和注意事项．仪器具有自动温度补偿校正功能，测试范围达２．２～２７．８ｍｍｏ燉，单次采血量仅ｌＬ为３～５μ ，完成一次测试的时间不超过２５ｓ．实验表明：该仪器与大型生化血糖仪具有很好的一致性．Ｌ关键词：糖尿病；血糖监测；温度补偿；人工智能中图分类号：Ｔ８９Ｈ７文献标识码：Ａ
１检测原理
临床诊断中所用到的大型检测仪器由于体积大、价格昂贵、检测过程繁琐，不适用于中小医院、急
诊和病人对病情长期的自我监测，生物传感器中酶电极的实用化便有了快速的进步，如葡萄糖、乳酸、胆固醇、尿素、氨基酸用的酶电极正被广泛地应用于医疗检测之中．这些传感器的一个共性就是利用微生物、酶、抗体等生物材料的分子识别能力，并以生物材料作为分子识别元件的传感器；然后利用试样液中含有的被检测物质与酶的反应生成的电子来还原受电子体，测定装置利用电化学方法，即测该受电子
：Ｂ， ﹢ ┈ ┉ ┇ ┉ ｌｏｏｄｇｌｕｃｏｓｅｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｄｉｃｉｎｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓａｒｅｅｘｐｅｎｓｉｖｅａｎｄｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｔｏｏｐｅｒａｔｅｓｏａ
－Ｈ２Ｏ２ → ２Ｈ＋＋Ｏ２＋２ｅ，－Ｈ＋＋４ｅＯ２＋４
Ａｇ燉ＡｇＣｌ
→２Ｈ２Ｏ．
２仪器设计与实现
２．１硬件结构整个仪器系统由酶电极传感部分、信号调理（电流电压转换、放大滤波部分）、温度补偿部分、液晶显示部分、单片机、智能芯片组成，如图１所示．滴血在酶电极后产生的微电流较小，只能达到微安量级，不便于测量和分析，所以将其先转换成电压信号，然后再进行电压放大．由于来自电源和各种因素干扰信号产生的系统噪声影响测试精度，因而应设计滤波电路去除干扰信号，使得测试更加精确．经过处理后的电压值传送给内置Ａ燉Ｄ转换的单片机ＭＳ中单片机经过计算得出血糖的浓度４３０，Ｐ值，再利用液晶将结果显示出来．２．２主要测试过程检测系统中信号调理电路如图２所示．仪器开机上电后，单片机控制多路开关Ｓ１闭合，前级运放输入为Ｒ和Ｒ分压值，设定为０．４Ｖ．根据跟随器和理想运放特性，此时后级输出不变也为０．４Ｖ，经过１２