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如何使用 8 位单片机设计一款灵活的低成本血糖仪

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  • 日期: 2021-06-30
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标签: 血糖

血糖

世界上的糖尿病患者约占人口总数的8.5%,现已成为第八大主要致死原因。据世界卫生组织估算,糖尿病将在2030年升至第七位。这种增长趋势可从近年来的统计数据看出:糖尿病的死亡病例从2000年的100万增至2011年的140万。

控制糖尿病的一种主要方法是使血糖尽可能地保持正常水平。这导致对血糖仪的需求日益增加。

血糖仪是一种用于确定溶液中葡萄糖浓度的医疗设备。葡萄糖浓度的单位是毫克每分升(mg/dl)或毫摩尔每升(mmol/l)。血糖仪已成为糖尿病患者使用的家用血糖监测设备的重要组成部分。一天内可进行多次测量。

大多数血糖仪基于电化学技术。这些血糖仪采用电化学试纸进行测量。将一小滴待测溶液置于一次性试纸上,血糖仪将利用该试纸来测量葡萄糖。在葡萄糖的电化学测量中,最常用的两种方法是比色法和电流法。

在比色法中,LED或光传感器等构成模拟接口。跨阻放大器用于测量葡萄糖浓度。利用颜色反射率原理,根据光度测定法来确定试纸反应层的色彩强度。血糖仪生成葡萄糖浓度的测量值。

在电流法中,使用毛细管吸取试纸一端的溶液。此试纸还包含一个酶电极,其中含有葡萄糖氧化酶等试剂。葡萄糖在酶的作用下发生化学反应并在化学反应期间生成电子。随后测量流经电极的电荷,电荷量与溶液中的葡萄糖浓度成正比。此外,还会测量环境温度以补偿温度对反应速率的影响。大多数血糖仪采用此方法。图1给出了试纸的工作原理。

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