仪器研制与改进

项目来源：国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ140371)

一种线性驱动TEC温控系统的设计

何方洋蒋金锋刘平吴小胜

(北京勤邦生物技术有限公司，北京 102206)

摘要：设计了一种基于模拟控制技术的半导体制冷器(TEC)温控系统，具有响应速度快、精度高、效率高等优点，经过实验验证，该系统可在环境温度10~40℃范围内实现对孵育器的25℃控温，精度达到0.05℃，可满足化学发光免疫反应所需的条件。

关键词：模拟电路；PI调节器；TEC；温度控制

作者简介：何方洋，男，1969出生，高级研究员，博士，研究方向是食品安全检测技术研究，E-mail：qinbangjia@163.com。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2015.01.001

收稿日期：2014-08-12

基金项目：上海高校实验技术队伍建设计划(YJ0114205)，华东理工大学校级教改项目(YJ0126112)，华东理工大学网络教育研究项目(WJY2014012)

Design of a linear driving TEC temperature control system.HeFangyang,JiangJinfeng,LiuPing,WuXiaosheng(BeijingKwinbonBiotechnologyCo.，Ltd.,Beijing102206,China)

Abstract:In this paper, we introduce a temperature control system based on analog control technology. This system has the advantage of fast response, high accuracy and high efficiency. Experiments reveale that the system can successfully control the temperature of incubator to the target temperature of 25℃ when ambient temperature is 10-40℃. With the temperature accuracy of 0.05℃, the system can satisfy the requirement of chemiluminescence immunoreaction.

Key words：analog circuit; PI regulator; TEC; temperature control

1引言

化学发光免疫反应是在一定的温度环境下进行的，反应温度的高低及稳定性直接决定化学发光免疫分析结果的准确性，因此，恒温孵育器是全自动化学发光免疫分析仪器的核心模块之一。免疫反应所需的温度因试剂而异，目前在医学诊断领域广泛使用的化学发光试剂，普遍使用的孵育温度是37℃左右，温控系统只需完成单向的加热功能，我公司开发的化学发光检测试剂主要用于食品安全领域，孵育温度为25℃，因实际环境温度有可能高于也可能低于25℃，所以温控系统需设计成既可加热又可制冷的双向控温系统。此外，传统的温控器一般采用数字控制技术，用A/D对温度信号进行采集，PWM驱动功率器件输出[1]，存在容易产生高频干扰、精度低、影响TEC使用寿命等缺陷，本论文阐述了一套采用模拟电路做温度控制系统调节器的方案，采用该技术设计的温控器具有控温精准、稳定可靠、效率高等优点，目前已得到成功应用。……