Wir können die Firmware im Gerät flexibel anpassen verwendet und eine Reihe von individuellen Anpassungen von unseren mikrofluidischen Systemen vornehmen.

Die schnelle Reaktion des Druckcontrollers führt zu einem stabileren und konstanteren Fluss, da geringe Störungen rascher kompensiert werden.
Zum Beispiel beim FACS: Die Zellen sollen durch den Mikrokanal geschickt werden. Sie halten die Zellen im Fokus des Mikroskops an. Nun werden die Messungen durchgeführt. Anschließend entfernen Sie die Zellen und leiten Sie die nächste Zelle ein.
Das Screening kann dank hohen und niedrigen Drücken spürbar beschleunigt werden.

Wenn man die Flussgeschwindigkeit ändern möchte, möchte man wissen, wie lange es dauern kann, bis der neue Wert stabilisiert wird. Was bedeutet denn in diesem Zusammenhang "stabil"?
Vielleicht dann, wenn der gemessene Wert zum ersten oder zweiten Mal dem gewünschten Wert entspricht? Dies kann leicht realisiert werden, indem man das System so einstellt, dass es zu "nervös" wird, d.h. mit Tendenz zum Überschwingen.

Was heißt Einschwingzeit?
Klicken Sie hier, um eine ausführliche Erläuterung auf einer informativen Seite von Wikipedia nachzulesen.

Die Einschwingzeit hängt stark von den Einstellungen der Regelung ab und ist daher ziemlich willkürlich.
Der Ingenieur kann die Einschwingzeit auf jeden beliebigen Wert einstellen, wenn er die Überschwingungsdynamik außer Acht lässt.

Der Idealfall wäre, dass die beobachtete Größe (der Druck) schnell, aber sanft ansteigt, bis sie den neuen Wert erreicht und sich dort einstellt. Das konnten wir in unserem Druckregler P²CSumsetzen. Daher behaupten wir, dass die Dynamik von P²CS nur von solchen Größen wie Material- und Luftkompressibilität und den Totvolumina der Ventile und Manifolds abhängt. In anderen Punkten ist das System ausschließlich durch physikalische Gesetze eingeschränkt (Kausalität).

Das Problem ist nun, wie man die Übergangszeit in einer gut definierten Weise charakterisieren kann: Theoretisch gesehen, ist die Einschwingzeit in diesem Fall unendlich und nutzlos.
Die Lösung besteht darin, den Druckcontroller mit der Anstiegs- und Abfallzeit zu charakterisieren (s. die nächste FAQ).

Vorab die Frage: Was bedeutet die Anstiegs- und Abfallzeit?
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P2CS hat keine Überschwinger und der Fluss steigt/sinkt, bis der gewünschte Wert erreicht wird.

Die Anstiegs-/Abfallszeit gibt jedoch die Übergangsdauer zwischen 10% und 90% der Differenz von Druck und Flussrate an. Diese Werte sind durch Konvention festgelegt.

In der Physik verwendet man oft die Zahl 1/e, um die Zeitskala für die exponentielle Annäherung an den Endwert zu charakterisieren.

Diese zwei Maße können durch t_1/e = t_10% / ln(10) konvertiert werden (numerischer Wert von ln(10) ~2.3).

Bei herkömmlichen Geräten auf dem Markt kann man gedämpfte Oszillationen beobachten, bevor das Objekt seine Position im Mikroskopiebild stabilisiert.

Dies rührt vom klassischen Steuerungsverfahren, auch als PID bekannt (Klicken Sie hier, um mehr über PID auf der Website von Wikipedia nachzulesen), und nichtlinearer Antwortzeit des Systems her.
Falls Sie zu enge PID-Parameter einstellen, erscheinen Überschwinger. Es ähnelt dem harmonischen Oszillator mit zu niedriger Dämpfungskonstante.
Sollten die Parameter so eingestellt werden, dass die Überschwinger verschwinden, wird die Einschwingszeit des Systems wesentlich langsamer. Es besteht keine Möglichkeit, diese Einschränkung zu umgehen - es ist physikalisches Gesetz!
Aus diesem Grund haben wir ein neues Steuerungsverfahren entwickelt, mit dem solche Artefakte beseitigt werden können und das spürbar die Antwortzeit sowohl für die Anstiegs- als auch die Abfallsflanke optimiert.

Das Ergebnis wird Sie überraschen: Man bekommt das Gefühl, als ob man Zellen direkt mit der Hand bewegen würde.

Zwei Druckstufen brauchen Sie, wenn ...

• Sie eine sehr präzise Kontrolle benötigen, Objekte (beispielsweise Zellen und Moleküle) stoppen und diese unmittelbar danach fast bewegen möchten, um das nächste Objekt ins Bild zu bekommen, oder
• Sie Scherströmungen über sechs Größenordnungen untersuchen möchten
• Sie mit kleinen Kanälen unterschiedlichster Längen und Größen arbeiten
• Sie große und sehr kleine Kanäle (Messe- und Mikrofluidik) mischen
• Sie Rückstände von toten Zellen oder Staub aus dem Kanal entfernen möchten, ohne den Chip vom Setup abzubauen.

Setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung:

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