一种活体动物恒温固定装置的制作方法

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1.本实用新型涉及生物活体成像实验技术领域，特别涉及一种活体动物恒温固定装置。

背景技术：

2.近年来，随着生物学的发展，活体荧光成像设备得到了越来越广泛的应用。在使用活体荧光成像设备做活性荧光成像实验时，用的比较多的是实验小鼠(也有大鼠、兔等动物)。小鼠是一种医学研究中常用的实验动物，在药理学、病理学、病理生理学等学科实验中具有广泛应用。在具体实验中，需要将小鼠麻醉或固定，又因为小鼠麻醉后，小鼠体温调节机能被抑制，出现体温下降，身体功能和新陈代谢会降低，在长时间的冰冷环境下，小鼠因为失温而死亡。因此，在小鼠处于麻醉状态进行实验时，如果可以保持小鼠的体温，则会给小鼠创造一个比较好的生理环境，从而提高实验效果的准确度。

技术实现要素：

3.为了实现根据本实用新型的上述目的和其他优点，本实用新型的目的是提供一种活体动物恒温固定装置，包括：固定板和温度控制系统，所述温度控制系统包括连接器、加热器、温度传感器、控制器、温度传感器闭环电路、开关电路，所述连接器与所述控制器连接，所述温度传感器与所述温度传感器闭环电路连接，所述温度传感器闭环电路与所述控制器连接，所述控制器通过所述开关电路与所述加热器连接，所述加热器安装在所述固定板上。
4.进一步地，所述固定板包括动物板、底盖，所述加热器通过所述底盖密封在所述动物板内。
5.进一步地，所述固定板还包括安装盖，所述连接器通过所述安装盖安装在所述动物板上。
6.进一步地，所述固定板还包括脚垫，所述脚垫安装在所述动物板上。
7.进一步地，所述动物板上开设有用于捆扎固定动物的固定孔。
8.进一步地，所述温度传感器闭环电路包括分压电阻、第一电容、第二电容、第三电容、插针连接器，所述温度传感器与所述插针连接器的第一接口连接，所述第一电容与所述第二电容并联形成电容并联支路，所述电容并联支路的一端接在所述温度传感器与所述插针连接器的第一接口的连接处，所述电容并联支路的另一端与所述插针连接器的第二接口连接，所述插针连接器的第二接口接地，所述分压电阻的一端接在所述电容并联支路与所述插针连接器的第一接口的连接处，所述分压电阻的另一端与所述第三电容串联，所述第三电容接地，所述分压电阻与所述第三电容的连接处接电源，所述插针连接器与所述控制器连接。
9.进一步地，所述开关电路包括mos管、栅极驱动器，所述mos管的漏极与所述加热器连接，所述mos管的源极接地，所述mos管的栅极与所述栅极驱动器的输出端连接，所述栅极
驱动器的输入端与所述控制器连接。
10.进一步地，所述温度传感器采用热敏电阻。
11.进一步地，所述加热器采用加热片。
12.进一步地，所述连接器为5pin连接器；所述固定板由铝合金经喷砂氧化制成。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型提供一种活体动物恒温固定装置，解决了因活体动物被麻醉，体温调节机能被抑制，造成体温下降，从而影响实验准确度的问题。使得活体动物固定板具有加热作用，从而保持恒温功能，防止动物在麻醉过程中因失温而死亡，满足了动物活体成像实验要求，提高活体动物实验的舒适度和实验的准确度。
15.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1为一种活体动物恒温固定装置结构示意图一；
18.图2为一种活体动物恒温固定装置结构示意图二；
19.图3为一种活体动物恒温固定装置结构示意图三；
20.图4为温度传感器闭环电路图；
21.图5为开关电路图。
具体实施方式
22.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
23.一种活体动物恒温固定装置，如图1所示，包括：固定板10和温度控制系统20，温度控制系统包括连接器21、加热器22、温度传感器23、控制器、温度传感器闭环电路、开关电路，温度控制系统用于实现恒温功能，连接器用于提供电源的导通和信号的传输及控制，连接器与控制器(如单片机)连接，温度传感器与温度传感器闭环电路连接，温度传感器闭环电路与控制器连接，控制器通过开关电路与加热器连接，加热器安装在固定板上。本实施例中，连接器为5pin连接器；固定板由6061高品质铝合金经黑喷砂氧化制成。
24.如图1-图3所示，固定板包括动物板11、底盖14，加热器通过底盖密封在动物板内。动物板用于放置动物，底盖用于密封加热片。
25.固定板还包括用于安装连接器的安装盖12，连接器通过安装盖安装在动物板上。
26.固定板还包括脚垫13，脚垫安装在动物板上。脚垫用于固定固定板的位置，同时起到防滑作用。通过脚垫和连接器与生物安全转运仓配合使用，由转运仓提供电源供电。
27.考虑到在做实验的过程中，小鼠有苏醒过来的风险，动物板上开设有用于捆扎固
定动物的固定孔110。以便将处于麻醉状态的小鼠进行捆绑，防止麻醉的小鼠苏醒后移动，影响实验效果和风险。
28.如图4所示，温度传感器闭环电路包括分压电阻r5、第一电容c3、第二电容c4、第三电容c2、插针连接器p3，温度传感器与插针连接器的第一接口p3-1连接，第一电容与第二电容并联形成电容并联支路，电容并联支路的一端接在温度传感器与插针连接器的第一接口的连接处，电容并联支路的另一端与插针连接器的第二接口p3-2连接，插针连接器的第二接口接地，分压电阻的一端接在电容并联支路与插针连接器的第一接口的连接处，分压电阻的另一端与第三电容串联，第三电容接地，分压电阻与第三电容的连接处接电源，插针连接器与控制器连接。
29.为了实现活体动物固定板37℃的恒温功能，采用场效应管开关电路。如图5所示，开关电路包括mos管q1、栅极驱动器u1，mos管的漏极与加热器连接，mos管的源极接地，mos管的栅极与栅极驱动器u1的输出端2号引脚和3号引脚连接，栅极驱动器的输入端in+与控制器连接。
30.通过温度传感器实时采集被测点的温度值，经单片机处理后的数据再通过pid算法进行计算，用于控制输出到加热器的工作电流，从而实现恒温。本实施例中，给小鼠板升温的加热器选用聚酰亚胺加热片，温度传感器选用标准精密可互换高精度ntc热敏电阻ks103j2，工作温度为-80℃至135℃，互换性公差为
±
0.1℃的精度，其具有低成本、高精度、稳定的特性，专为ntc温度传感和控制应用而设计，高精度ntc热敏电阻特别适用于精密互换性，降低了昂贵的单独电路校准的环节。
31.温度传感器闭环电路采用分压电路计算出温度传感器(ks103j2)的阻值并通过公式计算出温度。ks103j2接p3-1和p3-2接口(不分正反)，此时将ks103j2等效为电阻rt。使用r5和rt的分压在p3-1点得到压值，根据温度的变化rt阻值也在变化，此时p3-1的压值也在同等变化。计算公式为：
32.rt＝r*exp(b*(1/t1-1/t2))
33.其中，rt是热敏电阻在t1温度下的阻值；r是热敏电阻在t2常温下的标称阻值；b是热敏电阻的重要参数；exp是e的n次方。
34.场效应管开关电路中的mos管q1采用fdd8447l，最大可输出15.2a电流，可以给加热片(dc12v/100w)提供足够的电流。控制器采用stm32芯片，使用stm32芯片端口pa8引脚tim1定制器输出pwm波形进行控制。控制算法使用pid算法，通过温度反馈值输入进pid，算得输出值赋给tim1定时器，定时器输出对应的波形给加热片加热。
35.以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例。

技术特征：

1.一种活体动物恒温固定装置，其特征在于，包括：固定板和温度控制系统，所述温度控制系统包括连接器、加热器、温度传感器、控制器、温度传感器闭环电路、开关电路，所述连接器与所述控制器连接，所述温度传感器与所述温度传感器闭环电路连接，所述温度传感器闭环电路与所述控制器连接，所述控制器通过所述开关电路与所述加热器连接，所述加热器安装在所述固定板上。2.根据权利要求1所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述固定板包括动物板、底盖，所述加热器通过所述底盖密封在所述动物板内。3.根据权利要求2所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述固定板还包括安装盖，所述连接器通过所述安装盖安装在所述动物板上。4.根据权利要求2所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述固定板还包括脚垫，所述脚垫安装在所述动物板上。5.根据权利要求2所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述动物板上开设有用于捆扎固定动物的固定孔。6.根据权利要求1所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述温度传感器闭环电路包括分压电阻、第一电容、第二电容、第三电容、插针连接器，所述温度传感器与所述插针连接器的第一接口连接，所述第一电容与所述第二电容并联形成电容并联支路，所述电容并联支路的一端接在所述温度传感器与所述插针连接器的第一接口的连接处，所述电容并联支路的另一端与所述插针连接器的第二接口连接，所述插针连接器的第二接口接地，所述分压电阻的一端接在所述电容并联支路与所述插针连接器的第一接口的连接处，所述分压电阻的另一端与所述第三电容串联，所述第三电容接地，所述分压电阻与所述第三电容的连接处接电源，所述插针连接器与所述控制器连接。7.根据权利要求1所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述开关电路包括mos管、栅极驱动器，所述mos管的漏极与所述加热器连接，所述mos管的源极接地，所述mos管的栅极与所述栅极驱动器的输出端连接，所述栅极驱动器的输入端与所述控制器连接。8.根据权利要求1或6所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述温度传感器采用热敏电阻。9.根据权利要求1或7所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述加热器采用加热片。10.根据权利要求1所述的一种活体动物恒温固定装置，其特征在于：所述连接器为5pin连接器；所述固定板由铝合金经喷砂氧化制成。

技术总结

本实用新型涉及一种活体动物恒温固定装置，包括：固定板和温度控制系统，温度控制系统包括连接器、加热器、温度传感器、控制器、温度传感器闭环电路、开关电路，连接器与控制器连接，温度传感器与温度传感器闭环电路连接，温度传感器闭环电路与控制器连接，控制器通过开关电路与加热器连接，加热器安装在固定板上。本实用新型解决了因活体动物被麻醉，体温调节机能被抑制，造成体温下降，从而影响实验准确度的问题。使得活体动物固定板具有加热作用，从而保持恒温功能，防止动物在麻醉过程中因失温而死亡，满足了动物活体成像实验要求，提高活体动物实验的舒适度和实验的准确度。活体动物实验的舒适度和实验的准确度。活体动物实验的舒适度和实验的准确度。