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質(zhì)保3年只換不修，廠家長(zhǎng)沙實(shí)了個(gè)驗(yàn)儀器制造有限公司

一、概述

伯樂(lè)電穿孔儀 165-2660 是一款高端的基因?qū)朐O(shè)備，其系統(tǒng)配置融合了精密電氣控制、數(shù)字信號(hào)處理與智能安全管理三大技術(shù)平臺(tái)。
設(shè)備主要用于細(xì)菌、酵母、植物原生質(zhì)體及哺乳動(dòng)物細(xì)胞的電穿孔實(shí)驗(yàn)，通過(guò)高壓瞬時(shí)脈沖作用于細(xì)胞膜，使外源 DNA、RNA 或蛋白質(zhì)分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。

整機(jī)采用模塊化硬件結(jié)構(gòu)與多層軟件系統(tǒng)配置，集成自動(dòng)診斷、自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)記錄與安全防護(hù)功能，是實(shí)驗(yàn)室基因操作和細(xì)胞工程研究的核心儀器之一。

二、系統(tǒng)總體配置

165-2660 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由 主機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、功能模塊系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng) 六大部分組成。
各子系統(tǒng)相互獨(dú)立又緊密聯(lián)動(dòng)，形成高穩(wěn)定性、高精度的運(yùn)行體系。

系統(tǒng)組成總覽

三、主機(jī)系統(tǒng)配置

主機(jī)是 165-2660 的核心結(jié)構(gòu)，承擔(dān)電源轉(zhuǎn)換、能量?jī)?chǔ)存與高壓放電任務(wù)。

1. 電源模塊

• 輸入電源：AC 220 V ±10%，50/60 Hz

• 最大功率：200 W

• 內(nèi)置 EMI 濾波電路，有效抑制電磁干擾；

• 多級(jí)穩(wěn)壓電路保證輸出電壓穩(wěn)定性，波動(dòng)范圍 ≤ ±1%。

電源模塊采用線性穩(wěn)壓與開(kāi)關(guān)電源結(jié)合方式，可自動(dòng)識(shí)別電網(wǎng)波動(dòng)并進(jìn)行補(bǔ)償，確保高壓放電過(guò)程的穩(wěn)定可靠。

2. 高壓儲(chǔ)能模塊

由高壓電容組與充放電控制電路組成。

• 電容容量：25 μF～3275 μF 可調(diào)；

• 充電時(shí)間：0.5–2 s；

• 最大輸出電壓：3000 V；

• 時(shí)間常數(shù)范圍：0.05–10 ms。

電容采用耐高溫聚丙烯薄膜介質(zhì)，壽命超過(guò) 50 萬(wàn)次放電循環(huán)，能量釋放精度高。

3. 放電執(zhí)行模塊

該模塊由高速可控硅（SCR）與脈沖控制電路組成，確保高壓能量瞬間釋放且波形穩(wěn)定。

• 響應(yīng)時(shí)間：< 10 μs；

• 電流峰值：50 A；

• 波形誤差：≤ ±3%。

四、控制系統(tǒng)配置

控制系統(tǒng)采用 32 位高性能微處理器，構(gòu)成整個(gè)設(shè)備的運(yùn)算與邏輯控制核心。

1. 控制架構(gòu)

控制系統(tǒng)主要包括以下單元：

• 主控制 CPU；

• A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換模塊；

• 電壓、電流采樣反饋電路；

• 溫度與電阻檢測(cè)通道；

• EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片。

主控 CPU 運(yùn)行專用固件，控制邏輯分為五層結(jié)構(gòu)：

1. 用戶命令層（接收按鍵輸入）；

2. 參數(shù)解析層（計(jì)算設(shè)定值）；

3. 放電執(zhí)行層（觸發(fā)高壓輸出）；

4. 數(shù)據(jù)采集層（實(shí)時(shí)記錄信號(hào)）；

5. 狀態(tài)反饋層（顯示并校正）。

2. 精度與響應(yīng)性能

• 控制分辨率：1 V / 0.01 ms；

• 電壓調(diào)節(jié)精度：±2%；

• 參數(shù)響應(yīng)時(shí)間：< 1 ms；

• 放電控制延遲：< 10 μs。

主控系統(tǒng)采用閉環(huán)反饋算法，根據(jù)采樣電壓自動(dòng)修正輸出波形，使得脈沖能量與設(shè)定值一致。

五、功能模塊系統(tǒng)配置

165-2660 的模塊系統(tǒng)為可擴(kuò)展架構(gòu)，支持插拔式模塊更換與功能擴(kuò)展，主要包括 CE 模塊 與 PC 模塊。

1. CE 模塊（電容擴(kuò)展模塊）

• 功能：擴(kuò)展儲(chǔ)能電容容量，實(shí)現(xiàn)更寬能量范圍；

• 容量范圍：25–3275 μF；

• 耐壓等級(jí)：3000 V；

• 容差：±5%；

• 識(shí)別方式：主機(jī)自動(dòng)檢測(cè)模塊類型并加載對(duì)應(yīng)參數(shù)；

• 接口形式：后置高壓防誤插接口。

該模塊適用于指數(shù)衰減波模式，可調(diào)整時(shí)間常數(shù)與放電速率，常用于細(xì)菌或酵母電穿孔。

2. PC 模塊（脈沖控制模塊）

• 功能：控制方波與多脈沖模式；

• 脈沖時(shí)間：0.05–10 ms；

• 脈沖次數(shù)：1–10 次；

• 間隔時(shí)間：1–10 s；

• 最大輸出電流：50 A；

• 控制精度：±0.1 ms。

PC 模塊的可編程控制單元能精確調(diào)節(jié)每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間與間隔，實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性輸出。

3. 模塊擴(kuò)展設(shè)計(jì)

系統(tǒng)支持熱插拔識(shí)別，每次更換模塊后自動(dòng)執(zhí)行校驗(yàn)程序。
模塊接口配有機(jī)械鎖扣與導(dǎo)向槽，防止錯(cuò)誤插入。

六、輸入輸出系統(tǒng)配置

輸入輸出系統(tǒng)構(gòu)成了設(shè)備與使用者、外圍設(shè)備之間的交互通道。

1. 操作界面

采用 4.3 英寸高清 LCD 顯示屏，分辨率 320×240，亮度可調(diào)。
顯示內(nèi)容包括：

• 電壓、電容、電阻、時(shí)間常數(shù)；

• 放電曲線圖與能量百分比；

• 系統(tǒng)狀態(tài)、報(bào)警代碼與提示信息。

2. 控制按鍵區(qū)

• MENU：進(jìn)入主菜單

• ENTER：確認(rèn)執(zhí)行

• ↑/↓/←/→：參數(shù)選擇與調(diào)節(jié)

• PULSE：放電脈沖啟動(dòng)鍵

• STOP/RESET：停止或復(fù)位操作

• SAVE/LOAD：存儲(chǔ)與讀取用戶程序

按鍵采用薄膜防水設(shè)計(jì)，觸感清晰、壽命超過(guò) 50 萬(wàn)次。

3. 外部接口

七、安全防護(hù)系統(tǒng)配置

165-2660 的安全防護(hù)系統(tǒng)采用硬件與軟件雙重設(shè)計(jì)，確保操作人員及設(shè)備的安全。

1. 機(jī)械防護(hù)

• 蓋鎖檢測(cè)：ShockPod 蓋未閉合時(shí)禁止放電；

• 防滑底座：保持設(shè)備穩(wěn)固；

• 絕緣外殼：采用高密度 ABS 工程塑料，耐壓強(qiáng)度高。

2. 電氣防護(hù)

• 過(guò)壓保護(hù)：輸出電壓超限自動(dòng)切斷電源；

• 過(guò)流保護(hù)：監(jiān)控輸出電流峰值并實(shí)時(shí)限流；

• 自動(dòng)放電：放電結(jié)束后在 5 s 內(nèi)釋放殘余能量；

• 溫度保護(hù)：檢測(cè)模塊溫度超過(guò) 50 ℃ 時(shí)自動(dòng)停機(jī)；

• 接地保護(hù)：監(jiān)測(cè)漏電電流并自動(dòng)斷路。

3. 軟件安全機(jī)制

系統(tǒng)具備異常檢測(cè)與報(bào)警功能，顯示錯(cuò)誤代碼（ERR01–ERR05），并提供對(duì)應(yīng)提示信息。
當(dāng)檢測(cè)到模塊異?；蛲ㄐ佩e(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)模式，禁止高壓輸出。

八、軟件系統(tǒng)配置

軟件系統(tǒng)是 165-2660 的運(yùn)行核心，負(fù)責(zé)參數(shù)控制、界面顯示、數(shù)據(jù)記錄與系統(tǒng)診斷。

1. 操作系統(tǒng)架構(gòu)

內(nèi)置嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)（RTOS），具有多任務(wù)并行處理能力。
核心模塊包括：

• 參數(shù)設(shè)置模塊

• 放電控制模塊

• 數(shù)據(jù)采集與記錄模塊

• 安全檢測(cè)模塊

• 用戶界面管理模塊

2. 主要軟件功能

1. 預(yù)設(shè)程序模式

• 內(nèi)置多種標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞類型參數(shù)（細(xì)菌、酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞）。

• 用戶可一鍵選擇對(duì)應(yīng)模式。

2. 手動(dòng)設(shè)定模式

• 用戶可自由輸入電壓、電容、波形與脈沖參數(shù)。

3. 用戶程序管理

• 支持 50 組用戶自定義程序存儲(chǔ)。

• 可命名、加載與編輯。

4. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

• 自動(dòng)記錄電壓、時(shí)間常數(shù)、能量百分比、樣品電阻。

• 支持導(dǎo)出為 TXT/CSV 文件格式。

5. 系統(tǒng)診斷與錯(cuò)誤提示

• 檢測(cè)模塊通信、電源狀態(tài)、溫度及蓋鎖信號(hào)。

• 異常狀態(tài)下自動(dòng)報(bào)警并顯示錯(cuò)誤編號(hào)。

6. 多語(yǔ)言界面支持

• 中文與英文界面可自由切換。

7. 固件升級(jí)

• 用戶可通過(guò) USB 接口更新軟件版本，無(wú)需拆機(jī)。

九、數(shù)據(jù)管理與存儲(chǔ)配置

165-2660 配備完善的數(shù)據(jù)記錄與傳輸系統(tǒng)，便于實(shí)驗(yàn)追溯與長(zhǎng)期管理。

1. 內(nèi)部存儲(chǔ)

• 存儲(chǔ)芯片容量：64 MB；

• 支持存儲(chǔ) 1000 條實(shí)驗(yàn)記錄；

• 每條記錄包含實(shí)驗(yàn)日期、參數(shù)與結(jié)果。

2. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

• 格式：CSV、TXT；

• 兼容 Excel 與科研數(shù)據(jù)分析軟件；

• 可通過(guò) USB 設(shè)備或數(shù)據(jù)線傳輸至計(jì)算機(jī)。

3. 實(shí)驗(yàn)日志功能

系統(tǒng)自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)日志文件，記錄實(shí)驗(yàn)編號(hào)、操作員、時(shí)間及模塊配置情況。
日志文件可用于質(zhì)量控制與項(xiàng)目追蹤。

十、散熱與能量管理系統(tǒng)

設(shè)備采用智能溫控散熱系統(tǒng)：

• 風(fēng)扇自動(dòng)調(diào)速，根據(jù)溫度動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速；

• 溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控核心電路溫升；

• 散熱通道采用下進(jìn)上出風(fēng)設(shè)計(jì)，防止熱積聚。

能量管理系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電容充放電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全能量分配與高效率運(yùn)行。

十一、通信與擴(kuò)展配置

165-2660 支持多種通信方式，便于與實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)對(duì)接。

系統(tǒng)擴(kuò)展接口支持未來(lái)升級(jí)，如無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、云端記錄等功能。

十二、診斷與維護(hù)配置

1. 自檢系統(tǒng)

開(kāi)機(jī)自動(dòng)檢測(cè)以下項(xiàng)目：

• 電源與接地狀態(tài)；

• 模塊連接與識(shí)別；

• 電壓輸出通道；

• 溫度與風(fēng)扇狀態(tài)；

• 電擊槽蓋鎖。

檢測(cè)完成后顯示 “READY” 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

2. 校準(zhǔn)功能

系統(tǒng)具備自校準(zhǔn)程序，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)高壓探頭進(jìn)行電壓與波形校正。

3. 模塊維護(hù)

• 模塊接口采用鍍金插針，防止氧化；

• 支持單模塊拆裝與更換，無(wú)需全機(jī)拆解。

十三、性能與系統(tǒng)可靠性

設(shè)備經(jīng)過(guò)高溫老化與電壓極限測(cè)試，確保長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。

十四、系統(tǒng)配置優(yōu)勢(shì)

1. 高度集成化：軟硬件緊密結(jié)合，運(yùn)行效率高。

2. 模塊可擴(kuò)展：支持多波形、多能量輸出。

3. 智能安全管理：自動(dòng)檢測(cè)并防止誤操作。

4. 精準(zhǔn)控制：閉環(huán)反饋確保輸出波形穩(wěn)定。

5. 數(shù)據(jù)可追溯：完善的日志與記錄系統(tǒng)。

6. 操作人性化：菜單簡(jiǎn)潔，界面直觀。

7. 維護(hù)便捷：模塊化更換與自診斷系統(tǒng)。