液滴位置檢測裝置及檢測方法與流程
2024-04-15 06:29:05 2
1.本發明涉及顯示技術領域,更具體地,涉及一種液滴位置檢測裝置及檢測方法。
背景技術:
2.微流控基板是一種以在微納米尺度空間中對流體進行操控為主要特徵的科學技術。其基本原理為:當一顆液滴位於電極的正上方時,若對該電機施加第一電壓,對相鄰電極施加第二電壓,在第二電壓大於第一電壓,且壓差達到一定值時,液滴會從該電極移動到相鄰電極。
3.相關技術中,微流控基板不能夠實時追蹤基板上液滴的位置。在液滴位置發生偏移時無法作出校準補救措施。
技術實現要素:
4.有鑑於此,本發明提供了一種液滴位置檢測裝置及檢測方法,能夠檢測微流控基板上液滴所在的位置。
5.第一方面,本發明提供一種液滴位置檢測裝,包括驅動檢測基板;
6.所述驅動檢測基板包括電連接的mcu處理模塊和液滴位置檢測模塊;
7.所述mcu處理模塊,用於向所述液滴位置檢測模塊發出檢測信號;
8.所述液滴位置檢測模塊,用於接收所述檢測信號,並獲取檢測迴路中的節點電壓,根據所述節點電壓生成對應的目標數據信號;
9.所述mcu處理模塊,還用於根據多個所述目標數據信號及預設值確定液滴位置。
10.第二方面,本發明提供一種液滴位置檢測方法,液滴位置檢測裝置包括:微流控基板和驅動檢測基板;
11.所述微流控基板包括多個陣列排布的驅動電極;
12.所述驅動檢測基板包括mcu處理模塊、多路選擇模塊、檢測電路模塊、整流濾波模塊和adc採樣模塊;
13.所述液滴位置檢測方法包括:
14.所述mcu處理模塊,向所述多路選擇模塊發出檢測信號;
15.所述多路選擇模塊,接收所述檢測信號,並與任意相鄰所述驅動電極構成檢測迴路;
16.所述檢測電路模塊,獲取所述多路選擇模塊的第二輸出端的節點電壓,並根據所述節點電壓生成第一信號,將所述第一信號發送給所述整流濾波模塊;
17.所述整流濾波模塊,接收所述第一信號,將所述第一信號轉化為第二信號,並將所述第二信號發送給所述adc採樣模塊;
18.所述adc採樣模塊,接收所述第二信號,將所述第二信號轉化為目標數據信號,並將所述目標數據信號發送給所述mcu處理模塊;
19.所述mcu處理模塊,接收所述目標數據信號,並將多個所述目標數據信號與預設值
進行對比,確定液滴位置。
20.與現有技術相比,本發明提供的液滴位置檢測裝置及檢測方法,至少實現了如下的有益效果:
21.本發明所提供的實施例在驅動檢測基板上設置mcu處理模塊和液滴位置檢測模塊,mcu處理模塊通過向液滴位置檢測模塊發出檢測信號並獲取和分析液滴位置檢測模塊回傳的目標數據信號,確定液滴位置。本發明所提供的實施例可以實時獲取液滴的位置,並及時在液滴位置發生不期望的偏移時及時糾正。
22.當然,實施本發明的任一產品必不特定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
23.通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述,本發明的其它特徵及其優點將會變得清楚。
附圖說明
24.被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例,並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。
25.圖1為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測裝置的組成圖;
26.圖2為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖;
27.圖3為本發明實施例所提供的一種微流控基板的剖視結構示意圖;
28.圖4為本發明實施例所提供的一種微流控基板的俯視結構示意圖;
29.圖5為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖;
30.圖6為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖;
31.圖7為本發明實施例中圖6的a的另一種狀態圖;
32.圖8為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖;
33.圖9為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖;
34.圖10為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖;
35.圖11為本發明實施例所提供的一種多路選擇模塊的電路示意圖;
36.圖12為本發明實施例所提供的一種檢測電路模塊的電路示意圖;
37.圖13為本發明實施例所提供的另一種檢測電路模塊的電路示意圖;
38.圖14為本發明實施例所提供的一種整流濾波模塊的電路示意圖;
39.圖15為本發明實施例所提供的一種adc採樣模塊的信號圖;
40.圖16為本發明實施例所提供的另一種多路選擇模塊的電路示意圖;
41.圖17為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測方法的流程圖;
42.圖18為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖;
43.圖19為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖;
44.圖20為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖。
具體實施方式
45.現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明,否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。
46.以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。
47.對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論,但在適當情況下,所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
48.在這裡示出和討論的所有例子中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
49.應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。
50.相關技術中,微流控基板不能夠實時追蹤基板上液滴的位置。在液滴位置發生偏移時無法作出校準補救措施。
51.為解決上述技術問題,本發明實施例提供一種液滴位置檢測裝置,參照圖1所示,圖1為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測裝置的組成圖。本發明實施例提供一種液滴位置檢測裝置,包括驅動檢測基板01;
52.驅動檢測基板01包括電連接的mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012;
53.mcu處理模塊011,用於向液滴位置檢測模塊012發出檢測信號;
54.液滴位置檢測模塊012,用於接收檢測信號,並獲取檢測迴路中的節點電壓,根據節點電壓生成對應的目標數據信號;
55.mcu處理模塊011,還用於根據多個目標數據信號及預設值確定液滴位置。
56.可以理解的是,液滴位置檢測裝置包括驅動檢測基板01,驅動檢測基板01包括電連接的mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012。mcu處理模塊011用於發出各種指令信號和處理各種數據,mcu處理模塊011相當於驅動檢測基板01的大腦。具體地,mcu處理模塊011可以向與之電連接的液滴位置檢測模塊012發出檢測信號。進一步地,液滴位置檢測模塊012在接收到mcu處理模塊011發出的檢測信號後,構成檢測迴路,並獲取檢測迴路中的節點電壓。液滴位置檢測模塊012對從檢測迴路中獲取的節點電壓進行處理,生成對應的目標數據信號,發送給mcu處理模塊011。目標數據信號用於表徵檢測迴路中的驅動電極021之間的板間電容cx。需要說明的是,由於檢測液滴位置需要遍歷所有的位置,因此,目標數據信號包括多個。mcu處理模塊011接收多個目標數據信號,根據多個目標數據信號之間的關係,以及多個目標數據信號與預設值之間的關係能夠確定液滴的位置。
57.本發明所提供的實施例在驅動檢測基板01上設置mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012,mcu處理模塊011通過向液滴位置檢測模塊012發出檢測信號並獲取和分析液滴位置檢測模塊012回傳的目標數據信號,確定液滴位置。本發明所提供的實施例可以實時獲取液滴的位置,並及時在液滴位置發生不期望的偏移時及時糾正。
58.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖2至圖4所示,圖2為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖;圖3為本發明實施例所提供的一種微流控基板的剖視結構示意圖;圖4為本發明實施例所提供的一種微流控基板的俯視結構示意圖。液滴位置檢測裝置還包括微流控基板02。微流控基板02與驅動檢測基板01電連接;
59.微流控基板02上設有多個陣列排布的驅動電極021,任意相鄰驅動電極021與液滴位置檢測模塊012構成檢測迴路。
60.可以理解的是,微流控基板02上設有陣列排布的驅動電極021。參照圖3所示,陣列
排布的驅動電極021之間存在一定距離。以圖4所示為例,可以根據驅動電極021的分布,將微流控基板02劃分為4*4,共計16個位置。任一驅動電極021與其相鄰的驅動電極021之間的板間電容為cx。對任意相鄰的驅動電極021施加電壓,當液滴00所在位置對應的驅動電極021施加的是第一電壓,相鄰位置對應的驅動電極021施加的是第二電壓,第二電壓大於第一電壓,且壓差不小於第一預設電壓時,液滴00會從當前所在的位置移動到相鄰位置。示例性的,參照圖4所示,若當前液滴00位於位置a11,向位置a11對應的驅動電極021施加+5v電壓的同時,向位置b12對應的驅動電極021施加+25v電壓。液滴00會從位置a11移動到位置b12。需要說明的是,第一預設電壓的數值受到液滴00的大小、疏水層的材質、厚度等多種因素的影響。因此,本發明對第一預設電壓的數值不做具體限定,可以根據實際的應用場景進行確定。
61.另一方面,任一相鄰的兩個驅動電極021之間均存在板間電容cx。相鄰的驅動電極021之間是否存在液滴00會影響板間電容cx的數值。當相鄰的驅動電極021之間存在液滴00時,會使板間電容cx增大,當板間電容cx的數值大於預設值時,可以確定,該相鄰的驅動電極021之間存在液滴00。因此,本發明實施例通過獲取任意相鄰的驅動電極021構成的檢測迴路的節點電壓,並根據對應關係,將該節點電壓生成用於指示板間電容cx的目標數據。進一步,通過確定多個目標數據與預設值的關係,確定液滴00的位置。
62.具體而言,微流控基板02上的任意相鄰驅動電極021均可與驅動檢測基板01的液滴位置檢測模塊012構成檢測迴路。示例性的,如圖4所示,液滴位置檢測模塊012與位置a1對應的驅動電極021以及位置a5對應的驅動電極021可以構成第一檢測迴路;液滴位置檢測模塊012與位置a1對應的驅動電極021以及位置b2對應的驅動電極021可以構成第二檢測迴路;液滴位置檢測模塊012與位置b2對應的驅動電極021以及位置b6對應的驅動電極021可以構成第三檢測迴路,此處不再一一贅述。任意相鄰的驅動電極021與液滴位置檢測模塊012構成檢測迴路,液滴位置檢測模塊012可以獲取該檢測迴路中的節點電壓,並生成目標數據信號。由於檢測迴路包括多個,因此,對應的目標數據信號也包括多個,分別為第一目標數據信號、第二目標數據信號、第三目標數據信號等。液滴位置檢測模塊021生成的第一目標數據信號、第二目標數據信號、第三目標數據信號等均發送給mcu處理模塊011。mcu處理模塊011通過對比多個目標數據信號及多個目標數據信號與預設值可以確定液滴00的位置。示例性的,當液滴00位於位置a1時。液滴位置檢測模塊012與位置a1對應的驅動電極021以及位置a5對應的驅動電極021構成第一檢測迴路,液滴位置檢測模塊012生成第一目標數據信號。液滴位置檢測模塊012與位置a1對應的驅動電極021以及位置b2對應的驅動電極021構成第二檢測迴路,液滴位置檢測模塊012生成第二目標數據信號。液滴位置檢測模塊012與位置b2對應的驅動電極021以及位置b6對應的驅動電極021可以構成第三檢測迴路,液滴位置檢測模塊012生成第三目標數據信號。第一目標數據信號大於預設值,第二目標數據信號大於預設值,第三目標數據信號小於預設值。因此,第一目標數據信號可以確定液滴00位於位置a1或位置a5,第二目標數據信號可以確定液滴00位於位置a1或位置b2。多個檢測檢測迴路得到可能的位置取交集,可以得到液滴00位於位置a1。
63.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖5所示,圖5為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖。驅動檢測基板01為ic晶片03;
64.ic晶片03綁定於微流控基板02的綁定區022。
65.可以理解的是,微流控基板02的一側設有綁定區022。微流控基板02上設置的陣列排布的驅動電極021通過金屬走線連接至綁定區022。當驅動檢測基板01為ic晶片03時,可以直接綁定於微流控基板02的綁定區022。ic晶片03包括電連接的mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012。液滴位置檢測模塊012連接至微流控基板02的綁定區022,並通過金屬走線與任意相鄰的驅動電極021電連接,構成檢測迴路。在本發明所提供的實施例中,ic晶片03直接綁定於微流控基板02的綁定區022,能夠增加部件連接的可靠性,減少工序,節約成本。
66.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖6和圖7所示,圖6為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖,圖7為本發明實施例中圖6的a的另一種狀態圖。驅動檢測基板01為pcb基板04;
67.微流控基板02的一端設有多個探針023,pcb基板04靠近微流控基板02的一端設有多個與探針023相對應的焊盤041,探針023和焊盤041電連接。
68.可以理解的是,微流控基板02的一側設有多個探針023。探針023不少於驅動電極021的數量。微流控基板02上設置的陣列排布的驅動電極021通過金屬走線連接至探針023,每一個驅動電極021與一個探針023相連接。當驅動檢測基板01為pcb基板04時,在pcb基板04的靠近微流控基板02的一側設有多個焊盤041。焊盤041數量不少於探針023的數量,每個與驅動電極021電連接的探針023對應一個焊盤041,並且,探針023可以焊接到焊盤041上,實現電連接。pcb基板04包括電連接的mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012。液滴位置檢測模塊012連接至pcb基板04的焊盤041上,通過探針023和金屬走線與任意相鄰的驅動電極021電連接,構成檢測迴路。在本發明所提供的實施例中,pcb基板04和微流控基板02通過焊盤041和探針023相連,能夠增加部件連接的可靠性,減少工序,節約成本。
69.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖8所示,圖8為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的俯視結構示意圖。液滴位置監測裝置還包括柔性電路板05;
70.柔性電路板05綁定於微流控基板02的綁定區022,pcb基板04與柔性電路板05電連接。
71.可以理解的是,在本發明所提供的實施例中,pcb基板04和微流控基板02之間設有柔性電路板05。微流控基板02的一側設有綁定區022。微流控基板02上設置的陣列排布的驅動電極021通過金屬走線連接至綁定區022。柔性電路板05綁定於微流控基板02的綁定區022。pcb基板04與柔性電路板05電連接,進而通過微流控基板02的綁定區022與驅動電極021電連接。由於柔性電路板05具有柔軟,可彎曲的特性,因此在pcb基板04和微流控基板02之間設置柔性電路板05可以將pcb基板04彎折至微流控基板02的背面,實現窄邊框設計,進而提高屏佔比。
72.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖4和圖9所示,其中,圖9為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖。驅動檢測基板01還包括液滴驅動模塊013;
73.液滴驅動模塊013的輸入端與mcu處理模塊011的第一輸出端電連接,液滴驅動模塊013的輸出端與微流控基板02電連接;
74.mcu處理模塊011,用於向液滴驅動模塊013發出驅動信號;
75.液滴驅動模塊013,用於接收驅動信號,並向驅動電極021施加驅動電壓。
76.可以理解的是,驅動檢測基板01通過mcu處理模塊011和液滴位置檢測模塊012實現對液滴位置的檢測。同時,驅動檢測基板01還包括液滴驅動模塊013。驅動檢測基板01通過mcu處理模塊011和液滴驅動模塊013實現對液滴的驅動。一般而言,液滴驅動模塊013對液滴的驅動在液滴位置檢測模塊012對液滴的位置檢測之前完成。
77.具體地,液滴驅動模塊013的輸入端與mcu處理模塊011的第一輸出端電連接,液滴驅動模塊013的輸出端與微流控基板02電連接。進一步地,液滴驅動模塊013與微流控基板02的陣列排布的驅動電極021電連接。在本發明所提供的實施例中,不限定驅動檢測基板01的類型,也不限定驅動檢測基板01與微流控基板02的連接方式。上述多個實施例中,任一能夠實現驅動檢測基板01和微流控基板02電連接的實施例均可應用於本實施例中。但需要說明的是,液滴驅動模塊013與多個驅動電極021均連接。
78.mcu處理模塊011向液滴驅動模塊013發出驅動信號;液滴驅動模塊013接收到驅動信號後,向與之電連接的驅動電極021施加驅動電壓,進而驅動液滴移動。示例性的,參照圖4所示,若當前液滴00位於位置a11,向位置a11對應的驅動電極021施加+5v電壓的同時,向位置b12對應的驅動電極021施加+25v電壓。液滴00會從位置a11移動到位置b12。
79.需要說明的是,液滴驅動模塊013和液滴位置檢測模塊012不同時與微流控基板02導通。換言之,任一時刻,不會同時既通過液滴驅動模塊013驅動液滴移動,又通過液滴位置檢測模塊012對液滴的位置進行檢測。液滴驅動模塊013對液滴的驅動以及液滴位置檢測模塊012對液滴位置的檢測均可以在任何時刻進行,也可以多次進行,只要滿足液滴驅動模塊013對液滴的驅動以及液滴位置檢測模塊012對液滴位置的檢測不同時進行即可。
80.進一步地,若液滴的位置不滿足預期,可以根據液滴位置檢測模塊012和mcu處理模塊011確定的液滴位置,使mcu處理模塊011向液滴驅動模塊013發出新的驅動信號,對液滴的位置進行糾正。
81.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖4至圖15所示,其中,圖10為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測裝置的組成圖;圖11為本發明實施例所提供的一種多路選擇模塊的電路示意圖;圖12為本發明實施例所提供的一種檢測電路模塊的電路示意圖;圖13為本發明實施例所提供的另一種檢測電路模塊的電路示意圖;圖14為本發明實施例所提供的一種整流濾波模塊的電路示意圖;圖15為本發明實施例所提供的一種adc採樣模塊的信號圖。液滴位置檢測模塊012包括多路選擇模塊0121、檢測電路模塊0122、整流濾波模塊0123、adc採樣模塊0124;
82.多路選擇模塊0121的輸入端與mcu處理模塊011的第二輸出端電連接,多路選擇模塊0121的第一輸出端與微流控基板02電連接,多路選擇模塊0121的第二輸出端與檢測電路模塊0122的輸入端電連接;
83.檢測電路模塊0122的輸出端與整流濾波模塊0123的輸入端電連接;
84.整流濾波模塊0123的輸出端與adc採樣模塊0124的輸入端電連接;
85.adc採樣模塊0124的輸出端與mcu處理模塊011的輸入端電連接;
86.多路選擇模塊0121,用於根據mcu處理模011塊發出的檢測信號,與任意相鄰驅動電極021構成檢測迴路;
87.檢測電路模塊0122,用於獲取多路選擇模塊0121的第二輸出端的節點電壓,並根據節點電壓生成第一信號v1;
88.整流濾波模塊0123,用於將第一信號v1轉化為第二信號v2;
89.adc採樣模塊0124,用於將第二信號v2轉化為目標數據信號ct。
90.可以理解的是,液滴位置檢測模塊012與任意相鄰的驅動電極021構成檢測迴路。具體的,液滴位置檢測模塊012包括多路選擇模塊0121、檢測電路模塊0122、整流濾波模塊0123、adc採樣模塊0124。其中,多路選擇模塊0121的的輸入端與mcu處理模塊011的第二輸出端電連接,多路選擇模塊0121的第一輸出端與微流控基板02電連接。多路選擇模塊0121的第一輸出端具有多個埠,分別與陣列排布在微流控基板02上的驅動電極021電連接。當多路選擇模塊0121接收到mcu處理模塊011發出的檢測信號時,連通任意相鄰的驅動電極021構成檢測迴路。多路選擇模塊0121的第二輸出端與檢測電路模塊0122的輸入端電連接。檢測電路模塊0122獲取任一檢測迴路中多路選擇模塊0121的第二輸出端的節點電壓。節點電壓包括第一節點電壓va和第二節點電壓vb,根據第一節點電壓va或第二節點電壓vb生成第一信號v1,並將第一信號v1發送給整流濾波模塊0123;整流濾波模塊0123接收到第一信號v1後,將第一信號v1轉化為第二信號v2,並將第二信號v2發送給adc採樣模塊0124;adc採樣模塊0124接收到第二信號v2後,將第二信號v2轉化為目標數據信號ct,並將目標數據信號ct發送給mcu處理模塊011。其中,檢測電路模塊0122輸出的第一信號v1可以用於指示相鄰的驅動電極021之間的板間電容cx。整流濾波模塊0123濾除第一信號v1中的高頻諧波,並生成第二信號v2。adc採樣模塊0124將第二信號v2轉化為目標數據信號ct,其中,第二信號v2為模擬信號,目標數據信號ct為數位訊號。液滴位置檢測模塊012通過電連接路選擇模塊0121、檢測電路模塊0122、整流濾波模塊0123和adc採樣模塊0124,生成用於指示相鄰的驅動電極021之間的板間電容cx的目標數據信號ct,並將多個目標數據信號ct發送給mcu處理模塊011。mcu處理模塊011接收多個目標數據信號ct,根據多個目標數據信號ct之間的關係,以及多個目標數據信號ct與預設值之間的關係能夠確定液滴的位置。
91.在本發明所提供的一種可選實施例中,繼續參照圖12和圖13所示,檢測電路模塊0122包括電連接的波形發生模塊wfg和放大模塊wa;
92.波形發生模塊wfg的輸入端與多路選擇模塊0121的第二輸出端電連接,波形發生模塊wfg的輸出端與放大模塊wa的輸入端電連接;
93.放大模塊wa的輸出端與整流濾波模塊0123的輸入端電連接;
94.波形發生模塊wfg,用於獲取多路選擇模塊0121的第二輸出端的節點電壓,並根據節點電壓生成第三信號v3;
95.放大模塊wa,用於將第三信號v3轉化成第一信號v1。
96.可以理解的是,檢測電路模塊0122包括電連接的波形發生模塊wfg和放大模塊wa。波形發生模塊wfg的輸入端與多路選擇模塊0121的第二輸出端電連接。波形發生模塊wfg包括波形發生器和電橋結構。波形發生器用來生成1mhz左右且頻率可調的正弦波信號,可採用ad9833等型號的dds晶片。波形發生模塊wfg獲取多路選擇模塊0121的第二輸出端的節點電壓,並根據節點電壓生成第三信號v3。放大模塊wa包括第一放大器u1,第一放大器u1的正極輸入端連接波形發生模塊wfg的輸出端,第一放大器u1的負極輸入端連接波形發生模塊wfg的輸入端。示例性的,參照圖12所示,當第三信號v3為電阻r2與電容c0之間的節點電壓時,第一放大器u1的負極輸入端連接波形發生模塊wfg的輸入端中的第一節點電壓va;參照圖13所示,當第三信號v3為電阻r4與電容c0之間的節點電壓時,第一放大器u1的負極輸入
端連接波形發生模塊wfg的輸入端中的第二節點電壓vb。第一放大器u1的輸出端輸出第一信號v1。
97.在本發明所提供的一種可選實施例中,繼續參照圖4和圖11所示,多路選擇模塊0121的通道數等於驅動電極021的個數,多路選擇模塊0121的每個通道與一個驅動電極021電連接,且同一驅動電極021與多路選擇模塊0121的一個通道電連接。
98.可以理解的是,在本發明所提供的實施例中,多路選擇模塊0121的通道數等於驅動電極021的個數。示例性的,圖4中微流控基板02包括16個位置,每個位置對應一個驅動電極021,也就是微流控基板02包括16個驅動電極021;圖11中多路選擇模塊0121經第1級多路選擇器和第2級多路選擇器產生16個通道。多路選擇模塊0121的每個通道與一個驅動電極021電連接,且同一驅動電極021與多路選擇模塊0121的一個通道電連接。也就是說多路選擇模塊0121與驅動電極021一一對應。液滴位置檢測模塊012可以與任意相鄰的驅動電極021均可以構成檢測迴路。在每次液滴位置檢測模塊012對液滴的位置進行檢測時,需要遍歷所有的檢測迴路。這樣能夠提高液滴位置檢測的精確度。
99.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖4和圖16所示,其中,圖16為本發明實施例所提供的另一種多路選擇模塊的電路示意圖。多路選擇模塊0121的通道數小於驅動電極021的個數,且多路選擇模塊0121的每個通道與一個驅動電極021電連接,且同一驅動電極021與多路選擇模塊0121的一個通道電連接。
100.可以理解的是,在本發明所提供的實施例中,多路選擇模塊0121的通道數小於驅動電極021的個數。示例性的,圖4中微流控基板02包括16個位置,每個位置對應一個驅動電極021,也就是微流控基板02包括16個驅動電極021;圖15中多路選擇模塊0121經第1級多路選擇器產生8個通道。多路選擇模塊0121的每個通道與一個驅動電極021電連接,且同一驅動電極021與多路選擇模塊0121的一個通道電連接。也就是說,不是每個驅動電極021均有與之對應的通道。這時候,可以將多路選擇模塊0121的第一輸出端的多個埠與微流控基板02中的關鍵位置對應的驅動電極021連接。具體地,關鍵位置指的是微流控基板02中,存在液滴可能性打的位置。示例性的,參照圖4所示,可以將b6,b10、a7、a11等位置確認為關鍵位置,並將對應位置的驅動電極021與多路選擇模塊0121電連接。在每次液滴位置檢測模塊012對液滴的位置進行檢測時,只需要對關鍵位置對應的驅動電極021與液滴位置檢測模塊012構成檢測迴路進行檢測,這樣能夠提高液滴位置檢測的效率。
101.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖12和圖13所示,第三信號v3的電壓值為v3=k1
×
cx+va;
102.其中,k1用於表示波形發生模塊wfg的第一係數;cx用於表示任意相鄰的驅動電極之間的板間電容;va用於表示第一節點電壓;
103.或,第三信號的電壓值為v3=k2
×
cx+vb;
104.其中,k2用於表示波形發生模塊wfg的第二係數;cx用於表示任意相鄰的驅動電極之間的板間電容;vb用於表示第二節點電壓。
105.可以理解的是,參照圖12所示,在波形發生模塊wfg中,當第三信號v3為電阻r2與電容c0之間的節點電壓時,v3=k1
×
cx+va。也就是說,cx=(v3-va)/k1,其中,k1用於表示波形發生模塊的第一係數;cx用於表示任意相鄰的驅動電極之間的板間電容;va用於表示第一節點電壓。
106.參照圖13所示,在波形發生模塊wfg中,當第三信號v3為電阻r4與電容c0之間的節點電壓時,v3=k2
×
cx+vb。k2用於表示波形發生模塊的第二係數;cx用於表示任意相鄰的驅動電極之間的板間電容;vb用於表示第二節點電壓。
107.需要說明的是,k1和k2均用於表示波形發生模塊的係數,但其對應的第三信號v3不同,k1和k2的數值也不同。
108.在本發明所提供的實施例中,通過公式v3=k1
×
cx+va或公式v3=k2
×
cx+vb,可以建立相鄰的驅動電極之間的板間電容cx與第三信號v3之間的關係。
109.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖12所示,當第三信號的電壓值為v3=k1
×
cx+va時,第一信號的電壓值為v1=(1+h/rd)
×
(v3-va);其中,h用於表示放大模塊的係數;rd用於表示放大模塊的參考電阻。
110.需要說明的是,在該實施例中,第三信號v3為電阻r2與電容c0之間的節點電壓。
111.可以理解的是,第一信號v1的電壓值為v1=(1+h/rd)
×
(v3-va)。也就是,本發明所提供的實施例通過在第一放大器u1的正極輸入端輸入第三信號v3,以及在第一放大器u1的負極輸入端輸入第一節點電壓va,獲得第一放大器u1的輸出端輸出的第一信號v1。公式v1=(1+h/rd)
×
(v3-va),結合公式v3=k
×
cx+va,可以得到建立了相鄰的驅動電極之間的板間電容cx與第一信號v1之間的關係。
112.參照圖13所示,當第三信號的電壓值為v3=k2
×
cx+vb時,第一信號的電壓值為v1=(1+h/rd)
×
(v3-vb);其中,h用於表示放大模塊的係數;rd用於表示放大模塊的參考電阻。
113.需要說明的是,在該實施例中,第三信號v3為電阻r4與電容c0之間的節點電壓。其原理參照上述實施例,此處不再贅述。
114.在本發明所提供的一種實施例中,參照圖14所示,整流濾波模塊0123包括電連接的第二放大器u2和第三放大器u3。
115.可以理解的是,第二放大器u2的正極輸入端與第一放大器u1的輸出端電連接,第二放大器u2的負極輸入端與第二放大器u2的輸出端電連接。第二放大器u2將正極輸入端輸入的第一信號v1生成第四信號v4,並通過第二放大器u2的輸出端輸出。第三放大器u3的正極輸入端與第二放大器u2的輸出端電連接,第三放大器u3的負極輸入端與第三放大器u3的輸出端電連接。第三放大器u3將正極輸入端輸入的第四信號v4生成第二信號v2並輸出。其中,第二放大器u2用於初階濾波,第三放大器u3用於二階濾波,均是為了減少第一信號v1中的高頻諧波的幹擾。使位置檢測更加精準。
116.基於同一發明構思,本發明還提供一種液滴位置檢測方法,參照圖17所示,圖17為本發明實施例所提供的一種液滴位置檢測方法的流程圖。液滴位置檢測裝置包括:微流控基板和驅動檢測基板;
117.微流控基板包括多個陣列排布的驅動電極;
118.驅動檢測基板包括mcu處理模塊、多路選擇模塊、檢測電路模塊、整流濾波模塊和adc採樣模塊;
119.液滴位置檢測方法包括:
120.s01、mcu處理模塊向多路選擇模塊發出檢測信號;
121.s02、多路選擇模塊,接收檢測信號,並與任意相鄰驅動電極構成檢測迴路;
122.s03、檢測電路模塊,獲取多路選擇模塊的第二輸出端的節點電壓,並根據節點電壓生成第一信號,將第一信號發送給整流濾波模塊;
123.s04、整流濾波模塊,接收第一信號,將第一信號轉化為第二信號,並將第二信號發送給adc採樣模塊;
124.s05、adc採樣模塊,接收第二信號,將第二信號轉化為目標數據信號,並將目標數據信號發送給mcu處理模塊;
125.s06、mcu處理模塊,接收目標數據信號,並將多個目標數據信號與預設值進行對比,確定液滴位置。
126.可以理解的是,mcu處理模塊向多路選擇模塊發出檢測信號後,多路選擇模塊依次與相鄰的驅動電極連通,構成多個檢測迴路;檢測電路模塊獲取每次多路選擇模塊輸出的節點電壓,並根據節點電壓生成第一信號發送給整流濾波模塊;整流濾波模塊將第一信號中的高頻諧波濾除,得到第二信號,並發送給adc採樣模塊;adc採樣模塊將第二信號轉為目標數據信號,目標數據信號為數位訊號,並發送給mcu處理模塊;mcu處理模塊將多個目標數據信號與預設值進行對比,確定液滴位置。
127.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖18所示,圖18為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖。驅動檢測基板還包括液滴驅動模塊;
128.液滴位置檢測方法還包括:
129.s10、mcu處理模塊,向液滴驅動模塊發出驅動信號;
130.s11、液滴驅動模塊,接收驅動信號,並向驅動電極施加驅動電壓。
131.可以理解的是,mcu處理模塊向液滴驅動模塊發出驅動信號,液滴驅動模塊根據驅動信號向驅動電極施加驅動電壓,驅動液滴移動。
132.在本發明所提供的一種可選實施例中,參照圖19和圖20所示,其中,圖19為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖,圖20為本發明實施例所提供的另一種液滴位置檢測方法的流程圖。液滴位置檢測方法還包括:
133.當mcu處理模塊向液滴驅動模塊發出驅動信號時,
134.s13、mcu處理模塊向述多路選擇模塊發出斷開信號;
135.當mcu處理模塊向多路選擇模塊發出檢測信號時,
136.s07、mcu處理模塊向液滴驅動模塊發出高阻態信號。
137.可以理解的是,若執行完s11,mcu處理模塊向述多路選擇模塊發出斷開信號,也就是說,在進行s12的同時,多路選擇模塊與微流控基板斷開,此時,不能夠進行液滴位置的檢測。若執行完s01,mcu處理模塊向液滴驅動模塊發出高阻態信號,也就是說,在進行s02的同時,液滴驅動模塊與微流控基板斷開,此時不能夠對液滴進行驅動。
138.綜上,本發明提供的液滴位置檢測裝置及檢測方法,至少實現了如下的有益效果:
139.本發明所提供的實施例在驅動檢測基板上設置mcu處理模塊和液滴位置檢測模塊,mcu處理模塊通過向液滴位置檢測模塊發出檢測信號並獲取和分析液滴位置檢測模塊回傳的目標數據信號,確定液滴位置。本發明所提供的實施例可以實時獲取液滴的位置,並及時在液滴位置發生不期望的偏移時及時糾正。
140.雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明,但是本領域的技
術人員應該理解,以上例子僅是為了進行說明,而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解,可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下,對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。