虹科PCAN醫療應用系列Part 2

虹科PCAN-USB實現實時熒光定量基因擴展(PCR)儀控制系統

PCR是聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction)的簡稱,是一項在短時間內體外大量擴增特定的DNA片段的分子生物學技術。實時熒光定量PCR儀是基於該技術而實現的臨床核酸檢測,分子診斷以及生命科學研究的關鍵設備。其廣泛應用於感染性疾病,腫瘤及遺傳病等臨床檢測。通常在各種生命科學儀器的硬件系統中,往往主控模塊距離各個子功能模塊較遠,因此保證各模塊間數據收發實時性、抗干擾性、可靠性是實現實時熒光定量PCR儀的核心內容,而CAN總線可以高效可靠地完成各個模塊之間的數據傳輸和信息交換任務。

圖(一) 實時熒光定量基因擴展儀,又稱實時熒光定量PCR儀

實時熒光定量PCR儀採用CAN總線具備的優勢

  1. 抗干擾能力強,可靠性高

目前,許多儀器中仍採用RS232串行通信完成主控模塊與各個子功能模塊之間的數據交換任務。但是RS232串行接口標準速度低、半雙工、只能以主從方式工作,不能以多主方式工作、非差分式信號發送/接收方式使得信息傳輸易受干擾,可靠性較低。CAN總線是一個多主異步串行總線。採用差分式信號發送/接收方式,抗干擾能力極強、可靠性較高,並具有優良的錯誤處理機制及可靠的數據傳送性能。

2. 數據傳輸速率快,實時性強

與其它的總線類型相比較,CAN總線取消了傳統的站地址編碼,而採用通訊數據塊編碼,節省了通信雙方地址識別應答確認所需時間,加快了信息傳輸速度,提高了通信效率。通信距離在40m內,總線數據傳輸速率可達1Mbits/s。這將極大的提高實時熒光定量PCR儀的實時性,保證整個系統運行性能,使得各模塊控制更為精確。

PCAN

實時熒光定量基因擴展儀通常包括多個功能不同的單元模塊,如恆流電源控制模塊產生穩定的紫外光,加熱器溫度測量與控制模塊實現溫​​度調節等,每個獨立的執行單元模塊在CAN總線網絡中作為CAN節點。

虹科PCAN-USB能夠非常容易的實現將CAN總線網絡與PC上位機連接,從而使得上位機能夠通過USB接口向CAN總線網絡發送指令,同時也可以採集CAN網絡數據進行分析與處理。並且虹科PCAN-USB提供二次開發的API函數接口庫PCAN-Basic,允許用戶開發自定義的CAN應用,支持C#, C++/CLR, Delphi, VB.NET, Java, Phyton 2.6和Labview等開發語言。

另外,與虹科PCAN配套的CAN 總線分析工具PCAN-Explorer 6,是一個多功能的、專業的處理CAN網絡的軟件。用戶不僅僅可以監控CAN報文流,支持手動或週期性的發送單個報文和整個發送列表,可以用於控製或仿真。該軟件的一個核心點是CAN報文及其有效載荷的符號表示。在symbol文件的幫助下,十六進制的信息能夠轉化為實際的物理量如速度,壓力,溫度等。PCAN-Explorer的功能可以通過插件進行擴展。繪圖儀(Plotter)可以以圖形表示現場記錄或基於trace的信號序列。儀表板(Instruments Panel)允許使用不同的顯示儀器、控制器以及開關進行圖形化表達。實時熒光定量基因擴展儀可以基於PCAN-Explorer 6實現相應的控制面板與數據分析,而無需額外的處理程序去實現CAN網絡數據解析。

圖(二) 實時熒光定量基因擴展儀不同單元模塊間的關係圖

虹科PCAN接口卡的關鍵特性

圖(三) 虹科PCAN接口卡

● 支持CAN,CAN FD,J1939,CANopen等多種物理層和應用層協議

● 支持USB,PCI,PCIe,MiniPCIe,M.2,PC/104,PCI/104,cPCI等多種接口類型

● 支持Windows,Linux等操作系統

● 單通道,雙通道,四通道,六通道等多種版本

● 提供上位機軟件及二次開發包

● 時間戳分辨率1 µ s(部分型號)

● 工作溫度範圍:-40 to 85°C

通過虹科PCAN-USB實現實時熒光定量基因擴展(PCR)儀控制系統,不僅可以十分輕鬆的採集CAN網絡數據到PC上位機中進行處理,同時基於PCAN-Basic或者PCAN–Explorer 6用戶可以自定義PCR控制系統軟件及操作面板,無需花費太多的人力,物力與研發時間即可實現應用程序功能的開發與數據處理。目前國內外已有不少廠商採用PCAN接口卡升級自家的醫療設備,如您也想更進一步了解PCAN接口卡,請聯繫宏虹電子獲取產品資料和試用機會。

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