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質(zhì)保3年只換不修，廠家長沙實了個驗儀器制造有限公司

一、概述

伯樂電穿孔儀 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)字信號處理與智能安全管理三大技術(shù)平臺。
設(shè)備主要用于細菌、酵母、植物原生質(zhì)體及哺乳動物細胞的電穿孔實驗，通過高壓瞬時脈沖作用于細胞膜，使外源 DNA、RNA 或蛋白質(zhì)分子進入細胞內(nèi)部。

整機采用模塊化硬件結(jié)構(gòu)與多層軟件系統(tǒng)配置，集成自動診斷、自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)記錄與安全防護功能，是實驗室基因操作和細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)、安全防護系統(tǒng)、軟件管理系統(tǒng) 六大部分組成。
各子系統(tǒng)相互獨立又緊密聯(lián)動，形成高穩(wěn)定性、高精度的運行體系。

系統(tǒng)組成總覽

三、主機系統(tǒng)配置

主機是 165-2660 的核心結(jié)構(gòu)，承擔電源轉(zhuǎn)換、能量儲存與高壓放電任務(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；

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

電源模塊采用線性穩(wěn)壓與開關(guān)電源結(jié)合方式，可自動識別電網(wǎng)波動并進行補償，確保高壓放電過程的穩(wěn)定可靠。

2. 高壓儲能模塊

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)；

• 充電時間：0.5–2 s；

• 最大輸出電壓：3000 V；

• 時間常數(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 50 萬次放電循環(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)成整個設(shè)備的運算與邏輯控制核心。

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；

• 溫度與電阻檢測通道；

• EEPROM 數(shù)據(jù)存儲芯片。

主控 CPU 運行專用固件，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（實時記錄信號）；

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)為可擴展架構(gòu)，支持插拔式模塊更換與功能擴展，主要包括 CE 模塊 與 PC 模塊。

1. CE 模塊（電容擴展模塊）

• 功能：擴展儲能電容容量，實現(xiàn)更寬能量范圍；

• 容量范圍：25–3275 μF；

• 耐壓等級：3000 V；

• 容差：±5%；

• 識別方式：主機自動檢測模塊類型并加載對應(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)整時間常數(shù)與放電速率，常用于細菌或酵母電穿孔。

2. PC 模塊（脈沖控制模塊）

• 功能：控制方波與多脈沖模式；

• 脈沖時間：0.05–10 ms；

• 脈沖次數(shù)：1–10 次；

• 間隔時間：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)每個脈沖的持續(xù)時間與間隔，實現(xiàn)高重復(fù)性輸出。

3. 模塊擴展設(shè)計

系統(tǒng)支持熱插拔識別，每次更換模塊后自動執(zhí)行校驗程序。
模塊接口配有機械鎖扣與導(dǎo)向槽，防止錯誤插入。

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、時間常數(shù)；

• 放電曲線圖與能量百分比；

• 系統(tǒng)狀態(tài)、報警代碼與提示信息。

2. 控制按鍵區(qū)

• MENU：進入主菜單

• ENTER：確認執(zhí)行

• ↑/↓/←/→：參數(shù)選擇與調(diào)節(jié)

• PULSE：放電脈沖啟動鍵

• STOP/RESET：停止或復(fù)位操作

• SAVE/LOAD：存儲與讀取用戶程序

按鍵采用薄膜防水設(shè)計，觸感清晰、壽命超過 50 萬次。

3. 外部接口

七、安全防護系統(tǒng)配置

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

1. 機械防護

• 蓋鎖檢測：ShockPod 蓋未閉合時禁止放電；

• 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，耐壓強度高。

2. 電氣防護

• 過壓保護：輸出電壓超限自動切斷電源；

• 過流保護：監(jiān)控輸出電流峰值并實時限流；

• 自動放電：放電結(jié)束后在 5 s 內(nèi)釋放殘余能量；

• 溫度保護：檢測模塊溫度超過 50 ℃ 時自動停機；

• 接地保護：監(jiān)測漏電電流并自動斷路。

3. 軟件安全機制

系統(tǒng)具備異常檢測與報警功能，顯示錯誤代碼（ERR01–ERR05），并提供對應(yīng)提示信息。
當檢測到模塊異?；蛲ㄐ佩e誤時，系統(tǒng)自動進入保護模式，禁止高壓輸出。

八、軟件系統(tǒng)配置

軟件系統(tǒng)是 165-2660 的運行核心，負責參數(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)置嵌入式實時控制系統(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)置多種標準細胞類型參數(shù)（細菌、酵母、哺乳動物細胞）。

• 用戶可一鍵選擇對應(yīng)模式。

2. 手動設(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。

• 可命名、加載與編輯。

4. 實驗數(shù)據(jù)記錄

• 自動記錄電壓、時間常數(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)診斷與錯誤提示

• 檢測模塊通信、電源狀態(tài)、溫度及蓋鎖信號。

• 異常狀態(tài)下自動報警并顯示錯誤編號。

6. 多語言界面支持

• 中文與英文界面可自由切換。

7. 固件升級

• 用戶可通過 USB 接口更新軟件版本，無需拆機。

九、數(shù)據(jù)管理與存儲配置

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

1. 內(nèi)部存儲

• 存儲芯片容量：64 MB；

• 支持存儲 1000 條實驗記錄；

• 每條記錄包含實驗日期、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 USB 設(shè)備或數(shù)據(jù)線傳輸至計算機。

3. 實驗日志功能

系統(tǒng)自動生成實驗日志文件，記錄實驗編號、操作員、時間及模塊配置情況。
日志文件可用于質(zhì)量控制與項目追蹤。

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)：

• 風扇自動調(diào)速，根據(jù)溫度動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速；

• 溫度傳感器實時監(jiān)控核心電路溫升；

• 散熱通道采用下進上出風設(shè)計，防止熱積聚。

能量管理系統(tǒng)通過實時監(jiān)測儲能電容充放電狀態(tài)，實現(xiàn)安全能量分配與高效率運行。

十一、通信與擴展配置

165-2660 支持多種通信方式，便于與實驗室信息系統(tǒng)對接。

系統(tǒng)擴展接口支持未來升級，如無線數(shù)據(jù)傳輸、云端記錄等功能。

十二、診斷與維護配置

1. 自檢系統(tǒng)

開機自動檢測以下項目：

• 電源與接地狀態(tài)；

• 模塊連接與識別；

• 電壓輸出通道；

• 溫度與風扇狀態(tài)；

• 電擊槽蓋鎖。

檢測完成后顯示 “READY” 進入待機狀態(tài)。

2. 校準功能

系統(tǒng)具備自校準程序，可通過標準高壓探頭進行電壓與波形校正。

3. 模塊維護

• 模塊接口采用鍍金插針，防止氧化；

• 支持單模塊拆裝與更換，無需全機拆解。

十三、性能與系統(tǒng)可靠性

設(shè)備經(jīng)過高溫老化與電壓極限測試，確保長期運行的可靠性。

十四、系統(tǒng)配置優(yōu)勢

1. 高度集成化：軟硬件緊密結(jié)合，運行效率高。

2. 模塊可擴展：支持多波形、多能量輸出。

3. 智能安全管理：自動檢測并防止誤操作。

4. 精準控制：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：菜單簡潔，界面直觀。

7. 維護便捷：模塊化更換與自診斷系統(tǒng)。