在全自动医疗设备领域中，液面探测几乎是必不可少的功能，在全自动医疗设备的加样移液过程中，都需要检测探针是否与试剂液面相接触，作为设备系统进行下一步工作的依据。为了提高检测速度，减少试剂消耗，需要加样针对液面进行快速、精确的响应。目前主流的探测方法有电阻式、电容式、超声式、气压式、计数式、人工智能识别等。本文主要介绍了气压传感器的工作原理、检测原理。

气压传感器的工作原理

气压传感器是用于测量气体绝对压强的仪器，它能将检测到的信息，按一定的规律电信号等信息传送出去，主要的传感元件是一个对气压传感器内的强弱敏感的薄膜和一个顶针开控制，并在电路上也连接了一个柔性电阻器。在被测气体的压力变化时，薄膜的变化同时带动顶针的变化，从而引起该电阻器的电阻值产生变化，电阻值在变化后，经过转换及数据采集器接受，并以适当的方式传送到计算机上。

气压传感器的检测原理

气压传感器是全自动医疗设备领域的核心装置，如：气压传感器是用于呼吸机的重要部件。呼吸机吸氧时会产生正压，气体会被吸入到患者的肺部，当压力上升到一定水平时，呼吸机就会停止供气，呼气阀也会接二连三地打开，患者的胸腔和肺部会产生被动性萎陷，产生呼气。为了提高灵敏度和稳定性，厂商一般采用MEMS工艺制造，可分为电容式和电阻式，通常在受力平面上分布四个形变电阻或电容，利用桥式电路检测微小的压力变化，其检测精度可以达到0.005hPa，如下图1所示。根据参考压力点的设计不同，可分为三种类型：表压式、差分式和绝对式；根据输出接口类型不同，可分为数字式和模拟式。数字式气压传感器的集成虽然简单，但往往以牺牲响应速度、精确度和灵活性为代价，并且由于采样和量化的环节都在芯片中固化，使得后端难以根据应用场景进行优化调整。

在移液应用中，泵和气压传感器，枪头布置在一条封闭的管路L内，如下图2所示。当加样臂下降时，TIP头与液面接触，引起封闭管路L中的压力变化，从而使得模块能够检测到液面。当加样臂在进行抽取液体样本时，封闭管路L中维持特定的负压值，如果发生了凝块堵塞TIP头的情况，压力值急剧下降，传感器将能够检测到此异常。当加样臂在进行吐液操作时，封闭管路L中维持特定的正压值，如果发生了凝块堵塞TIP头的情况，压力值急剧上升，这种异常变化同样通过模块检测到。