聚合酶链式反应 (PCR) 芯片是生物芯片的一个重要发展方向，是实现快速分子生物学检测的一个新兴技术。在 PCR 生物芯片反应中，变性、回火、延伸三个温度区的精确性直接影响到生成产物的数量和特异性，因此实验温度至关重要，有必要对其进行精确控制，以满足实验的要求。 PCR 生物芯片的体积较小，并且热容量小，工作过程中的温度变化较快。若采用传统的基于温度传感器的温度测量方法，必将引起测量结果严重失真。PCR 生物芯片所使用的材料是 ITO 导电玻璃，其物理特性决定了温度与电阻具有线性关系，由此提出了首先测量 PCR 生物芯片电阻，然后间接的计算得到温度的方法。为了精确的检测芯片的电阻，本文采用检测电路与加热电路分时交替工作的方式。检测电路使用 LM334设计了具有零温度系数的恒流源，保证了电路的稳定性，从而提高测量的准确性；本文采用 CW3524 设计了可以宽范围调节的伺服开关电源，作为芯片的加热电路，可以适应不同芯片对功率的要求。 以 PCI 总线为代表的高性能局部总线的推出，为计算机的模拟输入通道采样频率的大幅度提高提供了坚实的技术基础。利用 PC 机作为数据采集的平台，在系统中充分利用 PCI 总线的优点直接将采集的数据传到微机内存，有效地解决了数据的实时传输和存储问题。本文使用研华的多功能 PCI 总线数据采集卡 PCI1711 建立了基于 PC 的数据采集系统，通过中断传输方式，完成了数据的采集，满足了系统实时性要求。 PCR 生物芯片的受热过程是很复杂的，同时发生了不同程度的对流、传导和热辐射等物理现象，而且热本身具有很大的惯性，带有一定程度的纯滞后，很难获得精确的数学模型。传统的经典控制方法是建立在数学模型的基础上的，没有数学模型，这些经典的控制方法是很难获得良好的动态和稳态性能的。模糊控制实际上是一种基于知识的无模控制方法，模糊动态系统建模和分析的实质在于用具有算法结构的语言模型对不确定、大惯性、参数飘逸大、并高度复杂的动态系统进行足够准确的定性描述。本文提出了 Bang-Bang 控制技术与两层模糊控制技术相结合的复合控制算法，具有良好的动态特性与稳态特性，对不同的芯片也表现出较好的抗干扰性与鲁棒性。此算法适合与非线性、时变、滞后系统的控制。本文使用图形化的编程语言 LabVIEW 开发了控制系统软件，为用户提供了人性化的控制界面，方便了用户的使用。